Question

6．如图所示，带有光滑弧形的小车质量为M=2m，放在光滑的水平面上，一质量为m的铁块，以速度v₀沿水平轨道向上滑去，至某一高度后再向下返回，则当铁块回到小车右端时将（　　）

• A． 以速度$\frac{2}{3}$v₀作平抛运动
• B． 以小于-$\frac{1}{3}$v₀的速度作平抛运动
• C． 自由下落
• D． 静止于车上

Answer 1

分析 系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律分析答题．

解答 解：系统水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：
mv₀=Mv_车+mv，
系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：
$\frac{1}{2}$mv₀²=$\frac{1}{2}$mv²+$\frac{1}{2}$Mv_车²，
解得：v_车=$\frac{2}{3}$v₀，v=-$\frac{1}{3}$v₀，
故物体以-$\frac{1}{3}$v₀的速度作平抛运动
故选：B．

点评 解决本题关键是能够把动量守恒和机械能守恒结合起来，是一道考查能力的好题．