Question

【题目】在一次探究活动中，某同学设计了如图所示的实验装置，小车的质量、长，半径的光滑半圆弧轨道固定在小车的上表面的中点位置，半圆弧轨道下端与小车的上表面水平相切，现让位于轨道最低点的质量的光滑小球随同小车一起沿光滑水平面向右做匀速直线运动，某时刻小车碰到固定障碍物而瞬时处于静止状态小车不反弹，之后小球离开圆弧轨道最高点并恰好落在小车的左端边沿处，该同学通过这次实验得到了如下结论，其中正确的是取　　

A. 小球到达最高点的速度为

B. 小车与障碍物碰撞时损失的机械能为

C. 小车瞬时静止后，小球在轨道最低点对轨道的压力是12N

D. 小车向右做匀速直线运动的速度约为

Answer 1

【答案】AC

【解析】

小球从圆弧最高点做平抛运动，由竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动，即可求得抛出速度，由动能定理即可求得小车和小球的初速度，根据能量守恒判断出小车损失机械能。

A．从最高点做平抛运动，下落时间为，抛出时的速度为，故A正确；

BD．小球在上滑过程中由动能定理可知，解得：，，故小车和小球向右运动的速度为，故小车损失机械能为，故B错误，D错误；

C．碰撞后小球开始做匀速圆周运动，在最低点由牛顿第二定律得：，解得：，由牛顿第三定律可知对轨道的压力为12N，故C正确；

所以AC正确，BD错误。