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

【答案】

1）略

2）m 

3）4.64m

【解析】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）