Question

一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图1所示．现给盒子一初速度V₀，此后，盒子运动的V-t图象呈周期性变化，如图2所示．请据此求盒内物体的质量．

Answer 1

分析：根据速度时间图象得到盒子各个时刻的速度情况，然后根据动量守恒定律和能量守恒定律列方程后联立求解．

解答：解：设物体的质量为m．t₀时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒定律
Mv₀=mv    ①
3t₀时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v₀，说明碰撞是弹性碰撞

1

2

M

v

2 0

=

1

2

mv2   ②
联立①②解得    
m=M    
即盒内物体的质量也为M．

点评：本题关键根据速度时间图象得到盒子与物体的碰撞是弹性碰撞，然后根据动量守恒定律和能量守恒定律列方程后联立求解．