问题
多选题
如图所示,滑块和小球的质量分别为M、m.滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为L.开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止.现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,下列说法正确的是( )
A.滑块和小球组成的系统动量守恒
B.滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒
C.滑块的最大速率为2m2gl M(M+m)
D.滑块的最大速率为Bqv=mv2 r
答案
A、小球下落过程中系统合外力不为零,因此系统动量不守恒,故A错误;
B、绳子上拉力属于内力,系统在水平方向不受外力作用,因此系统水平方向动量守恒,故B正确;
C、当小球落到最低点时,只有水平方向速度,此时小球和滑块的速度均达到最大,系统水平方向动量有:
MV=mv ①
系统机械能守恒有:
mgL=
mv2+1 2
MV2 ②1 2
联立①②解得:V=
,故C正确,D错误.2m2gl M(M+m)
故选BC.