Question

如圖7所示，質量為1.0Kg的物體m₁，以5m/s的速度在水平桌面上AB部分的左側向右運動，桌面AB部分與m₁間的動摩擦因數μ=0.2，AB間的距離s=2.25m，桌面其他部分光滑。m₁滑到桌邊處與質量為2.5Kg的靜止物體m₂發生正碰，碰撞后m₂在豎直方向上落下0.6m時速度大小為4m/s，若g取10m/s²，問：

（1）碰撞前m₁的速度為多大？

（2）碰撞后m₂、m₁速度分別為多大？

（3）碰后m₁最終是否會停止運動？如果會,最后停在什么位置? 如果不會,最終做什么運動？

Answer 1

（1）4m/s

（2）1m/s，2m/s

（3）碰撞后m₁會停止運動, 停在B點左邊0.25m處

解析:

（1）對m₁,從A到B點，由動能定理：

                           ①

過了B點后m₁做勻速運動，即與m₂碰前的速度大小為4m/s

（2）對m₂,碰后做平拋運動，由機械能守恒：

                           ②

即碰后m₂的速度大小為2m/s。

對m₁,m₂構成的系統，碰撞前后動量守恒，取向右為正方向，

③

即碰撞后m₁速度大小為1m/s,負號表示向左運動

（3）對m₁運用動能定律；

                                     ④

 

 因為s₀<2.25m, 即碰撞后m₁會停止運動, 停在B點左邊0.25m處.