Question

如圖所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一豎直的墻壁。重物質量為木板質量的兩倍，重物與木板間的動摩擦因數為µ。使木板與重物以共同的速度v₀向右運動，某時刻木板與墻發生彈性碰撞，碰撞時間極短。求木板從第一次與墻壁碰撞到再次與重物速度相同時，木板右端離墻壁的距離。

Answer 1

解析試題分析:設木板質量為m，重物質量為2m，取向右為正方向，由動量守恒得：
2mv₀-mv₀=3mv            2分
設從第一次與墻壁碰撞到重物和木板具有共同速度v所用時間為t，對木板由動量定理得：
2µmgt=mv-m(-v₀)       
對木板由牛頓第二定律得
-2µmg=ma              
木板從第一次與墻壁碰撞到再次與重物速度相同時，木板右端離墻壁的距離為：
x=v₀t+           
解得：               
考點： 動量守恒定律應用；動量定理