Question

（9分）如圖，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(dòng)摩擦因數(shù)為μ。開始時(shí)，平板車和滑塊共同以速度v₀沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，并與豎直墻壁發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時(shí)間極短，且碰撞后平板車速度大小保持不變，但方向與原來(lái)相反。平板車足夠長(zhǎng)，以至滑塊不會(huì)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(shí)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(shí)，平板車右端距墻壁的距離。

 

Answer 1

【答案】

①v=v_0, ②

【解析】

試題分析：①設(shè)共同速度為v，由動(dòng)量守恒

Mv₀-mv₀=(M+m)v         （2分）

所以，v=v₀           （2分）

②設(shè)小車與墻碰撞后向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為x₁

與墻碰撞后小車從左側(cè)最遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)到與滑塊具有共同速度時(shí)通過(guò)的距離為x₂

由動(dòng)能定理

-μMg x₁=0 - mv       （2分）

μMg x₂=mv         （2分）

所以，所求平板車右端距墻壁的距離為

Δx= x₁ - x₂=      （1分）

考點(diǎn)：本題考查了動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用