Question

如圖1所示，物塊A、B的質量分別是m₁=4.0kg和m₂=6.0kg，用輕彈簧相連接放在光滑的水平面上，物塊B左側與豎直墻相接觸．另有一個物塊C從t=0時刻起以一定的速度向左運動，在t=0.5s時刻與物塊A相碰，碰后立即與A粘在一起不再分開．物塊C的v-t圖象如圖2所示．試求：
（1）物塊C的質量m₃；
（2）在5.0s到15s的時間內物塊A的動量變化的大小和方向．

Answer 1

（1）由圖象可知，物體C與物體A相碰前的速度為v₁=6m/s，
相碰后的速度為：v₂=2m/s，
由動量守恒定律得：m₃v₁=（m₁+m₃）v₂，
解得：m₃=2.0 kg．
（2）規定向左的方向為正方向，由圖象可知，
在第5.0s和第15s末物塊A的速度分別為：v₂=2m/s，v₃=-2m/s，
物塊A的動量變化為：△p=m₁（v₃-v₂）=-16kg?m/s，
即在5.0s到15s的時間內物塊A動量變化的大小為：
16 kg?m/s，方向向右．
答：（1）物塊C的質量為2.0kg；
（2）物塊A動量變化的大小為16kg?m/s，方向：方向向右．