考试
2021-08-01 00:09:02

如图所示,质量为M、带有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道的滑块

题目描述

【题目】如图所示,质量为M、带有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道的滑块静置于光滑水平地面上,且圆弧轨道底端与水平面平滑连接,O为圆心。质量为m的小滑块以水平向右的初速度冲上圆弧轨道,恰好能滑到最高点,已知M=2m。,则下列判断正确的是

A. 小滑块冲上轨道的过程,小滑块机械能不守恒

B. 小滑块冲上轨道的过程,小滑块与带有圆弧轨道的滑块组成的系统动量守恒

C. 小滑块冲上轨道的最高点时,带有圆弧轨道的滑块速度最大且大小为

D. 小滑块脱离圆弧轨道时,速度大小为

答案解析

A.小滑块冲上轨道的过程,系统机械能守恒,小滑块机械能不守恒,选项A正确;B.小滑块冲上轨道的过程,系统竖直方向受力不为零,动量不守恒,但系统在水平方向合力为零,动量守恒,选项B错误;CD.有水平方向动量守恒和系统机械能守恒可得,小滑块冲到轨道的最高点时,圆弧轨道速度大小为;当m从圆弧轨道返回脱离圆弧轨道时,圆弧轨道速度最大,设脱离时小滑块和圆弧轨道的速度分别为,则有m=m+M=+解得=,,故C错误, D正确。

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