Question

如圖所示，在高為h=5m的平臺右邊緣上，放著一個質量M=3kg的鐵塊，現有一質量為m=1kg的鋼球以v₀=10m/s的水平速度與鐵塊在極短的時間內發生正碰被反彈，落地點距離平臺右邊緣的水平距離為l=2m．已知鐵塊與平臺之間的動摩擦因數為0.5，求鋼球落地時鐵塊距平臺右邊緣的距離s（不計空氣阻力，鐵塊和鋼球都看成質點）．

Answer 1

＝1.6m  

解析:

設鋼球反彈后的速度大小為v₁，鐵塊的速度大小為v，碰撞過程時間極短系統動量守恒     ①

         鋼球做平拋運動水平方向    ②

豎直方向   ③

由②③①解得t＝1s，v1＝2m/s，v＝4m/s

鐵塊做勻減速直線運動，加速度大小＝5m/s^2，  ⑤ ，最終速度為0，則其運行時間＝0.8s   ⑥

因此鋼球落地時鐵塊已經在0.8s時停止，所以它距離平臺右邊緣的距離

＝1.6m  ⑦