Question

9．在光滑的水平地面上放有一质量为M带光滑$\frac{1}{4}$圆弧形槽的小车，一质量为m的小铁块以速度v沿水平槽口滑去，如图所示，若M=m，则铁块离开车时将（　　）

• A． 向左平抛
• B． 向右平抛
• C． 自由落体
• D． 无法判断

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，求出铁块离开车时的速度，即可判断铁块的运动情况．

解答 解：小铁块和小车组成的系统水平方向不受外力，系统水平方向的动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：
  mv=Mv_车+mv_铁
系统的机械能守恒，由机械能守恒定律得：
  $\frac{1}{2}$mv₀²=$\frac{1}{2}$Mv_车²+$\frac{1}{2}$mv_铁²
解得铁块离开车时：v_铁=0，v_车=v
所以铁块离开车时将做自由落体运动，故ABD错误，C正确．
故选：C

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，要知道接触面光滑时，往往考虑系统的机械能是否守恒．