Question

【題目】如圖所示，一輛質量M=3kg的小車A靜止在水平面上，小車上有一質量m=lkg的小物塊B，將一輕質彈簧壓縮并鎖定，此時彈簧的彈性勢能為=6J，小物塊與小車右壁距離為=0 4m，解除鎖定，小物塊脫離彈簧后與小車右壁發生碰撞，碰撞過程無機械能損失，不計一切摩擦。求：

①從解除鎖定到小物塊與小車右壁發生第一次碰撞，小車移動的距離；

②小物塊與小車右壁發生碰撞后，小物塊和小車各自的速度大小和方向。

Answer 1

【答案】①0 1m ②小車速度方向向右為1m/s,小物塊速度方向向左為3m/s

【解析】

試題分析：①設小車移動的距離為x1，小物塊移動的距離為x2，從解除鎖定到小物塊與小車右壁碰撞過程中，水平面光滑，由小車、彈簧和小物塊組成的系統動量守恒，所以有：，

由運動關系可得：x1+x2=l，

解得：

②水平面光滑，由小車、彈簧和小物塊組成的系統在從彈簧解鎖到小物塊脫離彈簧的過程中，滿足動量守恒和能量守恒，選向右為正方向，即：mv2+Mv1=0，

解得或

碰后小車速度方向向右為1m/s,小物塊速度方向向左為3m/s