Question

如圖所示：質量的小物體(可視為質點)，放在質量為，長的小車左端，二者間動摩擦因數為．今使小物體與小車以共同的初速度向右運動，水平面光滑．假設小車與墻壁碰撞后立即失去全部動能，但并未與墻壁粘連，小物體與墻壁碰撞時無機械能損失．(=10m/s2)

(1)滿足什么條件時，小車將最后保持靜止？
(2)滿足什么條件時，小物體不會從小車上落下？
          

Answer 1

(1)若小車與墻壁碰撞后是最終保持靜止，則小車與墻壁碰撞后，小物體最多向右滑到小車的最右端且速度為零，由動能定理得：
   ………………………(4分)
可得m/s．………………………(1分)
(2)設小物體與墻壁相碰時速度為，則由動能定理得：
………………………(2分)
小物體與墻碰后，速度反向，要小物體最后不從車上落下，最后物與車有共同的速度為，則由動量守恒定律和能量守恒定律分別列方程：
             ………………………(3分)
  ………………………(2分)
聯立可解得 m/s．………………………(2分)

解析