Question

【題目】如圖所示，質量M=9kg的小車A以大小v0=8m/s的速度沿光滑水平面勻速運動，小車左端固定的支架光滑水平臺面上放置質量m=1kg的小球B(可看做質點)，小球距離車面H=0.8m。某一時刻，小車與靜止在水平面上的質量m0=6kg的物塊C發生碰撞并粘連在一起(碰撞時間可忽略)，此后，小球剛好落入小車右端固定的砂桶中(小桶的尺寸可忽略)，不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：

(1)小車的最終速度的大小v；

(2)初始時小球與砂桶的水平距離△x。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】（1）整個過程中小球、小車及物塊C組成的系統水平方向動量守恒，設系統最終速度為v．則有：

（M＋m）v0＝（M＋m＋m0）v

解得：v＝5m/s

（2）A與C碰撞過程動量守恒：Mv0＝（M＋m0）v1

設小球下落時間為t，則有：H=gt2

x＝（v0-v1）t

解得：x＝1.28m