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    19．质量M=1kg，高h=0.8m、长L=1m的小车静止在光滑地面上，小车的左端紧靠竖直台阶，台阶的上表面与小车上表面等高，且台阶的上表面光滑．质量m=1kg的小物块P以初速度v0=4m/s向右运动并与静止在小车最左端、质量也为m=1kg小物块Q发生弹性碰撞，小物块Q与小车上表面的动摩擦因数μ=0.3，g=10m/s2，求：
    （1）碰后小物块Q的初速度；
    （2）小物块Q能否从小车的最右端飞出？若能，求出小物块Q落地时与小车最右端的水平距离s．

    分析 （1）对PQ发生碰撞过程分析，根据动量守恒定律可求得碰后Q的速度；
    （2）碰后Q在小车上滑动，运动过程中动量守恒，能量守恒，分析物块滑到最右端时的速度从而明确能否飞出；再根据平抛运动的规律分析落地点的水平距离．

    解答 解：（1）小物块P、Q发生弹性碰撞，碰后速度分别为vP、vQ，设向右为正方向，则由动量守恒可得：
    mv0=mvP+mvQ
    由机械能守恒定律可得：
    $\frac{1}{2}$mv02=$\frac{1}{2}$mvP2+$\frac{1}{2}$mvQ2
    联立解得：vP=0，vQ=4m/s；
    （2）小物块Q在小车的上表面滑动的过程中，都受滑动摩擦力作用，小物块作减速运动，小车做加速运动，设P滑至小车右端时的速度为v1，小车的速度为v2：
    由动量守恒定律可得：
    mvQ=mv1+Mv2
    相对运动中能量守恒，则有：
    $\frac{1}{2}$mvQ2=$\frac{1}{2}$mv12+$\frac{1}{2}$Mv22+μmgL
    联立解得：v1=3m/s，v2=1m/s
    （v1=1m/s，v2=3m/s 不合理，舍去）
    因v1＞v2，故小物块Q能从小车的右端飞出，小物块Q能从小车的右端飞出即做平抛运动，根据平抛运动的规律，在竖直方向上，有：
    h=$\frac{1}{2}$gt2
    代入数据解得：t=0.4s
    在水平方向上，有：s1=v1t=3×0.4=1.2m
    在小物块Q做平抛运动的时间内小车向右的水平位移为：
    s2=v2t=1×0.4=0.4m
    由此可得小物块Q落地时与小车右端的水平距离为：
    s=s1-s2=1.2-0.4=0.8m．
    答：（1）碰后小物块Q的初速度为4m/s；
    （2）小物块Q能从小车的最右端飞出；小物块Q落地时与小车最右端的水平距离s为0.8m．

    点评 本题综合考查动量守恒、能量守恒以及平抛运动的规律，要注意正确选择系统，明确动量是否守恒，同时分析能量关系，正确选择物理规律即可正确求解．

    练习册系列答案
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    （1）木块与圆盘的摩擦因数μ；
    （2）圆盘水平放置时，为使两木块与圆盘不发生相对滑动，圆盘的最大角速度ω．

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    （1）若以拍摄的第1个点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，则照片上破损处的小球位置坐标为x=40cm，y=30cm．
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    （2）若要使钢球在轨道BC段不脱离轨道，则钢球在AB段释放的高度h应满足什么条件．

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    （2）求O点到A点的水平距离d；
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    A．90NB．210NC．340ND．300N

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    （2）若此刻环对小球的摩擦力大小为0.3mg，求此刻环对小球的作用力大小．
    （3）若此刻环对小球的摩擦力大小为0.3mg，求此刻小球的速率．

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