如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆轨道的水平直径,现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度
如图所示,小车静止在光滑水平面上,AB是小车内半圆轨道的水平直径,现将一小球从距A点正上方h 高处由静止释放,小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出,在空中能上升的最大高度为0.8h,不计空气阻力.下列说法正确的是( )
A. 在相互作用过程中,小球和小车组成的系统动量守恒
B. 小球离开小车后做竖直上抛运动
C. 小球离开小车后做斜上抛运动
D. 小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.6 h<h<0.8h
BC、小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒,可知系统水平方向的总动量保持为零.小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零,小球与小车水平方向速度为零,所以小球离开小车后做竖直上抛运动,故B正确,C错误;
D、小球第一次车中运动过程中,由动能定理得:mg(h-0.8h)-Wf=0,Wf为小球克服摩擦力做功大小,解得:Wf=0.2mgh,即小球第一次在车中滚动损失的机械能为0.2mgh,由于小球第二次在车中滚动时,对应位置处速度变小,因此小球需要的向心力减小,则小车给小球的弹力变小,摩擦力变小,摩擦力做功小于0.2mgh,机械能损失小于0.2mgh,因此小球再次离开小车时,能上升的高度大于0.8h-0.2h=0.6h,同时小于0.8h.故D正确;
故选:BD
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