Question

【题目】如图所示，质量为3kg的小车A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面0.8m。某一时刻，小车与静止在水平面上的质量为1kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂。此后，小球刚好落入小车右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2．求：

①绳未断前小球与砂桶的水平距离。

②小车系统的最终速度大小

③整个系统损失的机械能。

Answer 1

【答案】（1）0.4m （2）3.2m/s （3）14.4J

【解析】

与C的碰撞动量守恒：，得：

设小球下落时间为t，则：，

所以：

设系统最终速度为，由水平方向动量守恒：

得：

由能量守恒得：

解得：

故本题答案是：（1）0.4m （2）3.2m/s （3）14.4J