Question

质量m=1kg的小车左端放有质量M=3kg的铁块，两者以v₀=4m/s的共同速度沿光滑水平面向竖直墙运动，车与墙的碰撞时间极短，无动能损失。铁块与车间的动摩擦因数为μ=1/3，车足够长，铁块不会到达车的右端。从小车第一次与墙相碰开始计时，取水平向右为正方向，g=10m/s²，求：（1）当小车和铁块再次具有共同速度时，小车右端离墙多远？（2）在答卷的图上画出第二次碰撞前，小车的速度时间图象。不要求写出计算过程，需在图上标明图线的起点、终点和各转折点的坐标。

Answer 1

（1）0.6m（2）（2）如图，要求：坐标系完整正确；

     0~0.6s内图象及坐标完整正确；

    0.6~0.9s内图象及坐标完整正确

解析:

（1）撞墙后至两者具有共同速度，小车和铁块系统动量守恒：

（M-m）v₀=（M+m）v₁，   

此时小车右端离墙距离s₁，由动能定理知：

，

。             

（2）如图，要求：坐标系完整正确；

     0~0.6s内图象及坐标完整正确；

    0.6~0.9s内图象及坐标完整正确