Question

如圖所示，甲車質量為m₁=2kg，靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一個質量為m₀=1kg的小物體，可視為質點；乙車質量為m₂=4kg，以v₀=5m/s的速度向左運動，與甲車碰撞，碰撞時間極短，且碰后甲車獲得v₁=4m/s的速度，物體滑到乙車上；若乙車足夠長，上表面與物體的動摩擦因數為μ=0.2，求：

（1）碰撞后乙車的速度v₂？
（2）物體在乙車上滑過的痕跡長度l等于多少？
（3）從碰撞開始經過t=2s時，物體距甲車右端多遠？

Answer 1

1）略
2）m 
3）4.64m

解：（1）甲、乙相碰瞬間，小物體速度不變，甲、乙為系統動量守恒，以向左為正向：
                                           
得： m/s，乙碰后向左運動   （4分）
（2）小物塊滑到乙車上，與乙車相對靜止，令共同速度為u，

m/s，
正號說明u與正方向相同，最終共同向左運動。        （3分）
據能量轉化與守恒有：

代入數據聯解可得：m                                      （3分）
（3）小物塊在B上勻加速到m/s時，令所用時間為t₁，有：
s                                      （2分）
在此時間內小物塊所運動位移：m
余下時間內小物塊所運動位移：m
物體距甲車右端：m                （4分）