Question

【題目】質(zhì)量為M=3kg的平板車放在光滑的水平面上，在平板車的最左端有一小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，物塊的質(zhì)量為m=1kg，小車左端上方如圖所示固定著一障礙物A，初始時(shí)，平板車與物塊一起以水平速度v0=2m/s向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到障礙物A處時(shí)與A發(fā)生無機(jī)械能損失的碰撞，而小車?yán)^續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，取重力加速度g=10m/s2.

（1）設(shè)平板車足夠長(zhǎng)，求物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊與平板車所能獲得的共同速度；

（2）設(shè)平板車足夠長(zhǎng)，物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊向右運(yùn)動(dòng)對(duì)地所能達(dá)到的最大距離是s=0.4m，求物塊與A第一次碰撞后到第二次碰撞前相對(duì)小車滑動(dòng)的距離.

Answer 1

【答案】（1）1m/s（2）1.2m

【解析】（1）以物塊和車為系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得：

代入已知數(shù)據(jù)解得，共同速度：v=1m/s

（2）設(shè)物塊受到的摩擦力為f，對(duì)物塊由動(dòng)能定理得：

代入已知數(shù)據(jù)解得：f=5N

物塊與A第二次碰撞前已與車保持相對(duì)靜止，對(duì)系統(tǒng)由能量守恒定律得：

代入已知數(shù)據(jù)解得：s相對(duì)=1.2m

點(diǎn)睛; 本題綜合考查了動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，綜合性較強(qiáng)，對(duì)學(xué)生能力要求較高，需加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練．