Question

如图所示，小车的上面是由中间凸起的两个对称曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上。今有一个可以看做质点的小球质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下。关于这个过程，下列说法正确的是（　　）

A.小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置

B.小球滑到小车最高点时，小球和小车的动量不相等

C.小球和小车相互作用的过程中，小车和小球系统动量始终守恒

D.车上曲面的竖直高度若高于，则小球一定从小车左端滑下

Answer

D

【解析】

A．小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，选项A错误；

B．由小球恰好到最高点，知道两者有共同速度，又因为两车质量相等，故小球滑到最高点时，小球和小车的动量相等，选项B错误；

C．对于车、球组成的系统，水平方向动量守恒，竖直方向上动量不守恒，选项C错误；

D．由于小球原来的动能为

小球到最高点时系统的动能为

所以系统动能减少了

如果曲面光滑，则减少的动能等于小球增加的重力势能，即

得

显然这是最大值，如果曲面粗糙，高度还要小些，选项D正确。

故选D。