Question

如圖所示，一質量為m的木塊沿光滑的水平直軌道以速度v₀=12m/s勻速運動，木塊頂部邊緣有一質量為m’的鋼珠隨它一起運動。木塊與另一質量為m/3的靜止木板發生碰撞，碰撞時間極短。碰后即合在一起運動。已知木塊頂部距木板的高度為h=1.8m，要想使鋼珠落在木板上，木板的長度至少多大？（取g=10m/s²）

Answer 1

1.8m

　木塊與木板碰撞過程中總動量守恒，即m v₀=(m+m/3)v，
解出　　　　　　　v=3 v₀/4=9m/s。
碰后鋼珠作平拋運動，初速度為v₀=12m/s，而木板與木塊一起作勻速運動，速度為v=9m/s。鋼珠落到木板上所需的時間==0.6s，
鋼珠落在木板上時與木塊邊緣的距離l= v₀t- vt = 1.8m，即木板的長度至少為1.8m。