問題詳情:
如圖所示,一個質量為M的滑塊放置在光滑水平面上,滑塊的一側是一個四分之一圓弧EF,圓弧半徑為R=1m.E點切線水平.另有一個質量為m的小球以初速度v0從E點衝上滑塊,若小球剛好沒躍出圓弧的上端,已知M=4m,g取10m/s2,不計摩擦.則小球的初速度v0的大小為( )
A.v0=4m/s B.v0=6m/s C.v0=5m/s D.v0=7m/s
【回答】
C
【詳解】
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v1,根據水平方向動量守恆有:mv0=(m+M)v1,根據機械能守恆定律有:;根據題意有:M=4m,聯立兩式解得:v0=5m/s,故ABD錯誤,C 正確.故選C.
【點睛】
本題考查了動量守恆定律、機械能守恆定律以及能量守恆定律等,知道小球剛好沒躍出圓弧的上端,兩者水平方向上的速度相同,結合水平方向系統動量守恆和系統機械能守恆列式求解即可.
知識點:機械能守恆定律
題型:選擇題