[题目]如图所示, 在光滑的水平面上静止着一带有光滑圆弧曲面的小车, 其质量为M. 现有一质量为m可视为质点的小球, 以某一初速度从圆弧曲面的最低点冲上小车.且恰好能到达曲面的最高点, 在此过程中, 小球增加的重力势能为5.0 J, 若M > m, 则小车增加的动能可能为A. 4.0 J B. 3.0 J C. 2.0 J D. 1.0 J 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示, 在光滑的水平面上静止着一带有光滑圆弧曲面的小车, 其质量为M. 现有一质量为m可视为质点的小球(可视为质点), 以某一初速度从圆弧曲面的最低点冲上小车，且恰好能到达曲面的最高点, 在此过程中, 小球增加的重力势能为5.0 J, 若M > m, 则小车增加的动能可能为

A. 4.0 J B. 3.0 J C. 2.0 J D. 1.0 J

【答案】CD

【解析】以系统为对象，M和m 组成的系统在水平方向上动量守恒，并且小球恰好能到达曲面的最高点，则表明到最高点的时候两者有相同的水平速度，设m的初速度是，则由动量守恒知：，

M和m 组成的系统只有重力做功，所以系统机械能守恒：

解得 ,

而在此过程中小车增加的动能为：

通过比较得：，由于所以： ,所以CD是正确的。

综上所述本题的答案是：CD

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A. A、B两个物体同时达到最大静摩擦力

B. B、C两个物体的静摩擦力先增大后不变

C. 当时整体会发生滑动

D. 当时，在增大的过程中B、C间的拉力不断增大

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