Question

如圖所示，平直車道上有一節車廂，車頂與另一平板車表面的高度差為1.8 m,車廂以某一初速度v₀做勻速運動，某時刻正好與一質量為車廂質量一半的平板車相掛接，車廂頂邊緣上一鋼球以速度v₀向前滑出，小鋼球落在平板車上距車廂2.4 m 處.不計阻力，并設平板車原來是靜止的，求v₀的大小.（g取10 m/s²）

Answer 1

v₀=12 m/s

解析:

鋼球滑出后做平拋運動,設運動時間為t,則:

h=gt²  t== s=0.6 s

車廂與平板車掛接過程中,動量守恒,以v₀方向為正方向.

設平板車質量為m,車廂質量為M=2m,則有:

Mv₀=(M+m)v_共  v_共=v₀=v₀

又據題意有:v₀t-v_共t=2.4

則v₀=v_共+  =  v₀=12 m/s.