Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度v0=4m/s，g取10m/s2。則（　�。�

A.若鎖定滑塊，小球通過最高點(diǎn)P時(shí)對(duì)輕桿的作用力為12N

B.若解除對(duì)滑塊的鎖定，滑塊和小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C.若解除對(duì)滑塊的鎖定，小球通過最高點(diǎn)時(shí)速度為3m/s

D.若解除對(duì)滑塊的鎖定，小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點(diǎn)與小球起始位置點(diǎn)間的距離為m

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)速度為vp，則

得

vP=m/s

對(duì)小球

F+mg=

得

F=2N

故A錯(cuò)誤；

BC．若解除鎖定，小球和滑塊構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒得

mvm=MvM

機(jī)械能守恒得

得

vm=2m/s

故BC錯(cuò)誤；

D．設(shè)小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點(diǎn)與小球起始位置點(diǎn)間的距離為xm，滑塊運(yùn)動(dòng)的距離為xM，由系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒得

mxm=MxM

又

xm+xM=2L

得

x=m

故D正確。

故選D。