Question

在光滑水平面上有一小车,小车上固定一竖直杆,总质量为M,杆顶系一长为L的轻绳,绳另一端系一质量为m的小球,绳被水平拉直处于处于静止状态,小球处于最右端.将小球由静止释放（   ）

A. 小球摆到最低点时小球速度大小

B. 小球摆到最低点时小车速度大小

C. 小车向右移动最大距离

D. 小球向左移动最大距离

Answer

BCD

【解析】A、当小球到达最低点时其速度为，此时小车的速度为，则根据动量守恒与能量守恒可以得到：

联立可以得到： ， ，故选项A错误，选项B正确；

C、根据平均动量守恒，当小球到达最低点时，小球向左移动的距离为，小车向右移动的距离为，则： ，而且

则联立可以得到： ，

由于惯性作用，当小球到达最低点后，继续向左运动，小车继续向右运动

则小球向左移动最大距离为： ，小车向右移动最大距离为： ，故选项CD正确。

点睛：该题属于水平方向动量守恒的类型，属于人船模型，在求解两个物体的水平位移时，注意要以地面为参照物。