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如图所示,质量M=9kg,长l=2m的平板小车静止在光滑水平面上,小车右端固定有一个厚度不计的竖直挡板,左端放有一质量m=1kg的小物块。现给小车一水平向左的初速度(未知),小物块与小车右端的挡
1人问答
更新时间:2024-04-27 22:49:45
问题描述:

如图所示,质量M=9kg,长l=2m的平板小车静止在光滑水平面上,小车右端固定有一个厚度不计的竖直挡板,左端放有一质量m=1kg的小物块。现给小车一水平向左的初速度(未知),小物块与小车右端的挡板碰撞后恰好能回到小车的左端。已知平板小车与小物块间的动摩擦因数,小物块与挡板碰撞时间极短,不计碰撞过程的机械能损失。取方向为正方向,,求:(1)平板小车的初速度;(2)从小物块和平板车碰撞后到小物块回到小车左端的过程中小物块和平板车的加速度。

陈家训回答:
  (1)设小物块停在小车的左端时小车与小物块的共同速度为v,则由动量守恒定律有:Mv0=(M+m)v对系统由能量守恒定律得:1/2Mv02-1/2(M+m)v2=μmg×2l解得:v0=4m/s。(2)碰撞后小物块向左做匀减速运动,平板车向左做匀加速运动,由牛顿第二定律可知对小物块有:-μmg=ma1解得:a1=-1.8m/s2,即方向水平向右。对平板车有:μmg=Ma2解得:a2=0.2m/s2,即方向水平向左。
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