Question

【題目】如圖所示，光滑水平面上有一質量為M=2.0kg的滑塊，滑塊左側是四分之一光滑圓弧軌道，圓弧半徑為R=1m，E點切線水平。一個質量為m=0.5kg的小球以初速度v0從A點沖上滑塊，若小球剛好沒躍出圓弧的上端，g=10m/s2，不計空氣阻力。則小球的初速度v0和滑塊獲得的最大速度v的大小分別為（ ）

A. ，

B. ，

C. ，

D. ，

Answer 1

【答案】A

【解析】當小球上升到滑塊上端時，小球與滑塊水平方向速度相同，設為

根據水平方向動量守恒有：

根據機械能守恒定律有：

聯立兩式解得：；

小球到達最高點以后又滑回，滑塊又做加速運動，當小球離開滑塊后滑塊速度最大，研究小球開始沖上滑塊一直到離開滑塊的過程，根據動量守恒和能量守恒有：，，聯立兩式解得，選項A正確，BCD錯誤。