Question

【题目】如图所示，小车的质量为M，左端放一个质量为m的铁块，铁块和小车间的动摩擦因数为μ，小车和铁块一起以共同速度V在光滑的地面上滑行时与墙发生正碰，在碰撞过程中无机械能损失，碰墙后小车以原速率反向弹回。车身足够长，使得铁块不会与墙相碰，也不会从车上落下。求铁块在车上滑行的总路程？

Answer 1

【答案】M>m时 L=2MV2/μ(M+m）g

M<m时 （M+m）v2/2μmg

【解析】当M≥m时，小车与墙碰撞后，系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律得
Mv-mv=（M+m）v共．
由能量守恒定律得
μmgS=（M+m）v2-（M+m）v共2．
联立解得，铁块在车上滑行的总路程为 ．
当M＜m时，最终小车停在墙壁处，铁块停在小车上，设铁块在车上滑行的总路程为S′．
由能量守恒定律得 μmgS=（M+m）v2．
解得