Question

如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M 的小车，其左侧有半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B 与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m 的物块（可视为质点）从A 点无初速度释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是（   ）

A．小车和物块构成的系统动量守恒

B．摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和为零

C．物块的最大速度为

D．小车的最大速度为

Answer

D

【解析】

试题分析：小车和物块构成的系统在水平方向受到的合力为零，竖直方向有加速度，合力不为零，所以小车和物块构成的系统动量不守恒，在水平方向动量守恒．故A错误；摩擦力大小相等方向相反，但物块与车位移不等（有相对位移），代数和不为0．故B错误在脱离圆弧轨道后，小车和物块由于摩擦力都会做匀减速运动，所以最大速度出现在物块运动到B点时，规定向右为正方向，小车和物块构成的系统在水平方向受到的合力为零，系统在水平方向动量守恒．设物块运动到B点时，物块的速度大小是，小车的速度大小是，根据动量守恒得：

根据能量守恒得：

解得：，．故C错误，D正确．故选D．

考点：动量守恒定律及能量守恒定律

【名师点睛】动量守恒条件是：系统所受合外力为零，对物体受力分析，判断系统动量是否守恒；熟练应用动量守恒定律、动能定律、能量守恒定律即可正确解题．