整個系統(tǒng)的初動量P=mv0,因為系統(tǒng)置于光滑水平面,符合動量守恒,無論小球最終做什么樣的運動,系統(tǒng)水平方向的動量都是P=mv0.
設(shè)小球離開車速度為v1,車速度為v2.(整個速度都是絕對速度,以地面為參照系的,以下分析的都是絕對速度）
動量守恒：mv1+Mv2=mv0 （1）
有一點可以肯定,那就是v2方向肯定是向右,具體分析v1的方向和數(shù)值,哪來與v2進行比較就可以確定其運動狀態(tài),先規(guī)定向右方向為正方向.
整個系統(tǒng)還符合能量守恒
1/2mv1^2+1/2Mv2^2=1/2mv0^2
化簡后得：mv1^2+Mv2^2=mv0^2 (2)
聯(lián)立（1）（2）后得一個新的方程如下：
Mv2[(M-m)v2+2mv1]=0
M不能為0,v2也不可能為0,所以方程兩邊可以同時除以Mv2得：
（M-m)v2+2mv1=0
v1=(m-M)v2/2m,現(xiàn)在結(jié)果出來了.
當(dāng)m0,小球速度與小車同向,都是向右,向右作平拋運動.
以上是運用數(shù)學(xué)表達式來解,主要是為了解釋你的疑問.
對于選擇題,出現(xiàn)考試中,這樣解有點消耗時間,可以采用極值法,運用極限的思維.
題目沒有說明m和M的大小,假設(shè)m相比M小很多,相當(dāng)于小車根本就沒動,小球肯定沿原路返回向左平拋運動,假設(shè)m比M大很多,小車獲得的速度肯定很大,小球的最后的速度肯定也是向右,只不過沒有小車速度大而已,小球向右的平拋運動,小球和車質(zhì)量相同,更好理解了,速度全部傳遞給小車,自己的水平方向動量為零,當(dāng)然是作自由落體運動.這樣的解法純屬個人見解,僅供參考.