Question

【題目】如圖所示，一質量m2＝0．20 kg的平頂小車，車頂右端放一質量m3＝0．25kg的小物體，小物體可視為質點，與車頂之間的動摩擦因數μ＝0．4，小車靜止在光滑的水平軌道上．現有一質量m1＝0．05kg的子彈以水平速度v0＝12 m/s射中小車左端，并留在車中．子彈與車相互作用時間很短．若使小物體不從車頂上滑落，g取10 m/s2．求：

（1）最后小物體與小車的共同速度為多少？（2）小車的最小長度應為多少？

Answer 1

【答案】（1）2.1m/s（2）0.9m

【解析】

（1）子彈進入小車的過程中，子彈與小車組成的系統動量守恒，以子彈速度初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：

由三物體組成的系統動量守恒，以子彈速度初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：

解得車與物體的共同速度為：

（2）設小車最小長度為L，三物體相對靜止后，對系統利用能量守恒定律得：

解得：