如圖所示,質(zhì)量為M的小車在光滑的水平面上以v0向右勻速運(yùn)動(dòng),一個(gè)質(zhì)量為m的小球從高h處自由下落,與小車碰撞后,反彈上升的最大高度仍為h.設(shè)M>>m,發(fā)生碰撞時(shí)彈力N>>mg,球與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m.則小球彈起后的水平速度可能是( )
A.v0 B.0
C.2m D.-v0
小球的水平速度是由小車對(duì)它的摩擦力作用引起的,若小球在離開前水平速度已經(jīng)達(dá)到v0,則摩擦力消失,小球在水平方向不再加速.反之,小球在與小車接觸過程中,在水平方向一直處于加速狀態(tài),所以本題有兩種可能.設(shè)小球與小車碰撞中在離開小車前已經(jīng)與小車具有共同的水平速度v′,在水平方向上動(dòng)量守恒,有: Mv0=(M+m)v′ 由M>>m 得v′=v0 若小球與小車碰撞中水平方向始終未達(dá)到共同速度,對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)量定理有: 水平方向: FΔt=mv′ 豎直方向: NΔt=2mv=2m 又因?yàn)椋篎=mN 解上述方程可得: v′=2m.
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g |
3 |
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A、地面對(duì)楔形物塊的支持力為(M+m)g | B、地面對(duì)楔形物塊的摩擦力為零 | C、楔形物塊對(duì)小物塊摩擦力可能為零 | D、小物塊一定受到四個(gè)力作用 |
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