Question

【題目】如圖所示，一質量m=2kg的鐵塊放在質量M=2kg的小車左端，二者一起以v0=4m/s的速度沿光滑水平面向豎直墻運動，車與墻碰撞的時間t=0．01s，碰撞時間極短，不計車與墻碰撞時機械能的損失，最終小車與鐵塊相對靜止．已知鐵塊不會到達車的右端，鐵塊與小車之間的動摩擦因數μ=0．4，g=10m/s2求：

①車與墻碰撞時受到的平均作用力F的大小（由于碰撞時間極短可認為在車與墻碰撞時鐵塊速度沒變）：

②小車車長的最小值

Answer 1

【答案】①1600N；②4m

【解析】

試題分析：①車與墻碰撞后瞬間，小車的速度向左，大小為v0，由動量定理得：

Ft = 2Mv0

得F = 1600N

②車與墻碰撞后瞬間，鐵塊的速度未變，由動量守恒定律：M v0- m v0=（M+m）v

由能量守恒定律：

得d=4m