Question

【题目】质量为M=3kg的平板车放在光滑的水平面上，在平板车的最左端有一小物块(可视为质点)，物块的质量为m=1kg，小车左端上方如图所示固定着一障碍物A，初始时，平板车与物块一起以水平速度v0=2m/s向左运动，当物块运动到障碍物A处时与A发生无机械能损失的碰撞，而小车继续向左运动，取重力加速度g=10m/s2.

（1）设平板车足够长，求物块与障碍物第一次碰撞后，物块与平板车所能获得的共同速度；

（2）设平板车足够长，物块与障碍物第一次碰撞后，物块向右运动对地所能达到的最大距离是s=0.4m，求物块与A第一次碰撞后到第二次碰撞前相对小车滑动的距离.

Answer 1

【答案】（1）1m/s（2）1.2m

【解析】（1）以物块和车为系统，由动量守恒定律得：

代入已知数据解得，共同速度：v=1m/s

（2）设物块受到的摩擦力为f，对物块由动能定理得：

代入已知数据解得：f=5N

物块与A第二次碰撞前已与车保持相对静止，对系统由能量守恒定律得：

代入已知数据解得：s相对=1.2m

点睛; 本题综合考查了动能定理、动量守恒定律和能量守恒定律，综合性较强，对学生能力要求较高，需加强这方面的训练．