Question

【題目】如圖所示，質量為M=2kg足夠長的小車以v0=2.5m/s的速度沿光滑的水平面運動，在小車正上方h=1.25m處有一質量為m=0.5kg的可視為質點的物塊靜止釋放，經過一段時間剛好落在小車上無反彈，作用時間很短，隨后二者一起沿水平面向右運動。已知物塊與小車上表面之間的動摩擦因數為μ＝0.5，重力加速度為g=10m/s2，忽略空氣阻力。則下列說法正確的是（　　）

A.物塊落在小車的過程中，物塊和小車的動量守恒

B.物塊落上小車后的最終速度大小為3m/s

C.物塊在小車的上表面滑動的距離為0.5m

D.物塊落在小車的整個過程中，系統損失的能量為7.5J

Answer 1

【答案】CD

【解析】

A．物塊落在小車的過程中，物塊與小車組成的系統在水平方向的動量守恒，但豎直方向的動量不守恒，故A錯誤；

B．物塊與小車組成的系統水平方向不受外力，則系統在水平方向的動量守恒，選取向右為正方向，則有：

Mv0=（M+m）v

所以共同速度為：

故B錯誤；

C．物塊落上小車到二者共速的過程中，因摩擦損失的機械能為：

代入數據解得：

ΔE1=1.25J

由功能關系：

ΔE1=μmg·Δx

解得：

Δx =0.5m

故C正確；

D．在整個的過程中，系統損失的機械能等于物塊減少的重力勢能與二者損失的動能之和，由能量守恒定律得：

代入數據可得：

ΔE=7.5J

故D正確。

故選CD。