Question

【题目】如图所示，光滑水平面上有一质量为M=2.0kg的滑块，滑块左侧是四分之一光滑圆弧轨道，圆弧半径为R=1m，E点切线水平。一个质量为m=0.5kg的小球以初速度v0从A点冲上滑块，若小球刚好没跃出圆弧的上端，g=10m/s2，不计空气阻力。则小球的初速度v0和滑块获得的最大速度v的大小分别为（ ）

A. ，

B. ，

C. ，

D. ，

Answer 1

【答案】A

【解析】当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为

根据水平方向动量守恒有：

根据机械能守恒定律有：

联立两式解得：；

小球到达最高点以后又滑回，滑块又做加速运动，当小球离开滑块后滑块速度最大，研究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程，根据动量守恒和能量守恒有：，，联立两式解得，选项A正确，BCD错误。