Question

如圖乙，一質(zhì)量為m的平板車左端放有質(zhì)量為M的小滑塊，滑塊與平板車之間的動摩擦因數(shù)為μ。開始時，平板車和滑塊共同以速度v₀沿光滑水平面向右運動，并與豎直墻壁發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時間極短，且碰撞后平板車速度大小保持不變，但方向與原來相反。平板車足夠長，以至滑塊不會滑出平板車右端，重力加速度為g。求：

①平板車第一次與墻壁碰撞后再次與滑塊速度相同時兩者的共同速度；

②平板車第一次與墻壁碰撞后再次與滑塊速度相同時，平板車右端距墻壁的距離。

 

Answer 1

【答案】

 ① v=v₀  ②

【解析】

試題分析：①設(shè)共同速度為v，由動量守恒

Mv₀-mv₀=(M+m)v

所以，v=v₀

②設(shè)小車與墻碰撞后向左運動的最大距離為x₁

與墻碰撞后小車從左側(cè)最遠處運動到與滑塊具有共同速度時通過的距離為x₂

由動能定理

-μMgx₁=0-mv²

μMgx₂=mv²

所以，所求平板車右端距墻壁的距離為

考點： 動量守恒定律，動能定理。