Question

【題目】如圖所示，質量M=3.5kg的小車靜止于光滑水平面上靠近桌子處，其上表面與水平桌面相平，小車長L=1.2m，其左端放有一質量為0.5kg的滑塊Q。水平放置的輕彈簧左端固定，質量為1kg的小物塊P置于桌面上的A點并與彈簧的右端接觸。此時彈簧處于原長，現用水平向左的推力將P緩慢推至B點（彈簧仍在彈性限度內）時，推力做的功為WF=6J，撤去推力后，P沿桌面滑到小車上并與Q相碰，最后Q停在小車的右端，P停在距小車左端0.5m處。已知AB間距L1=5cm，A點離桌子邊沿C點距離L2=90cm，P與桌面間動摩擦因數，P、Q與小車表面間動摩擦因數。（g=10m/s2）求：

（1）P到達C點時的速度 vC。

（2）P與Q碰撞后瞬間Q的速度大小。

Answer 1

【答案】（1）2m/s （2）2m/s

【解析】

試題分析：（1）對P由A→B→C應用動能定理，得

（2）設P、Q碰后速度分別為v1、v2，小車最后速度為v，由動量守恒定律得，

由能量守恒得，

解得，

當時，不合題意，舍去。

即P與Q碰撞后瞬間Q的速度大小為