Question

【题目】如图所示，一质量m2＝0．20 kg的平顶小车，车顶右端放一质量m3＝0．25kg的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数μ＝0．4，小车静止在光滑的水平轨道上．现有一质量m1＝0．05kg的子弹以水平速度v0＝12 m/s射中小车左端，并留在车中．子弹与车相互作用时间很短．若使小物体不从车顶上滑落，g取10 m/s2．求：

（1）最后小物体与小车的共同速度为多少？（2）小车的最小长度应为多少？

Answer 1

【答案】（1）2.1m/s（2）0.9m

【解析】

（1）子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，以子弹速度初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

由三物体组成的系统动量守恒，以子弹速度初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

解得车与物体的共同速度为：

（2）设小车最小长度为L，三物体相对静止后，对系统利用能量守恒定律得：

解得：