Question

【题目】如图所示，将质量为m1的铅球以大小为v0、仰角为θ的初速度抛入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略．求：

(1)球和砂车的共同速度；

(2)球和砂车获得共同速度后，砂车底部出现一小孔，砂子从小孔中流出，当漏出质量为m2的砂子时砂车的速度．

Answer 1

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)以铅球、砂车为系统，水平方向动量守恒，m1v0cos θ＝(M＋m1)v，

得球和砂车的共同速度v＝.

(2)球和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统水平方向动量也守恒，设当漏出质量为m2的砂子时砂车的速度为v′，砂子漏出后做平抛运动，水平方向的速度仍为v，

由(M＋m1)v＝m2v＋(M＋m1－m2)v′，

得v′＝v＝.