Question

如图所示，质量M=3.5kg的小车静止于光滑水平面上靠近桌子处，其上表面与水平桌面相平，小车长L=1.2m，其左端放有一质量为0.5kg的滑块Q。水平放置的轻弹簧左端固定，质量为1kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触。此时弹簧处于原长，现用水平向左的推力将P缓慢推至B点（弹簧仍在弹性限度内）时，推力做的功为WF=6J，撤去推力后，P沿桌面滑到小车上并与Q相碰，最后Q停在小车的右端，P停在距小车左端0.5m处。已知AB间距L1=5cm，A点离桌子边沿C点距离L2=90cm，P与桌面间动摩擦因数，P、Q与小车表面间动摩擦因数。（g=10m/s2）求：

（1）P到达C点时的速度 vC。

（2）P与Q碰撞后瞬间Q的速度大小。

Answer 1

（1）2m/s （2）2m/s

【解析】

试题分析：（1）对P由A→B→C应用动能定理，得

（2）设P、Q碰后速度分别为v1、v2，小车最后速度为v，由动量守恒定律得，

由能量守恒得，

解得，

当时，不合题意，舍去。

即P与Q碰撞后瞬间Q的速度大小为

考点：动量守恒定律及能量守恒定律.