Question

【题目】如图所示，小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆轨道的水平直径。现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出，在空中能上升的最大高度为0.8h，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A.小球离开小车后做斜上抛运动

B.在相互作用过程中，小球和小车组成的系统动量守恒

C.小球离开小车后做竖直上抛运动

D.小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.5h＜h＜0.8h

Answer 1

【答案】C

【解析】

AC． 小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，可知系统水平方向的总动量保持为零。小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，所以小球离开小车后做竖直上抛运动，故A错误C正确；

B． 小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向受重力，所以水平方向系统动量守恒，但系统动量不守恒，故B错误；

D． 小球第一次车中运动过程中，由动能定理得：

mg（h-0.8h）-Wf=0

Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得：

Wf=0.2mgh

即小球第一次在车中滚动损失的机械能为0.2mgh，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于0.2mgh，机械能损失小于0.2mgh，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于

0.8h-0.2h=0.6h

故D错误。

故选C。