Question

【题目】如图所示，质量M＝0.8kg的平板小车静止在光滑水平地面上，在小车左端放有质量mA＝0.2kg的物块A(可视为质点)，在物块A正上方L＝0.45m高处有一固定悬点，通过不可伸长且长度也为L的细绳悬挂一质量mB＝0.1kg的物块B，把细绳向左拉到某位置静止释放，物块B(视为质点)在最低点时绳子拉力大小T=3N,随后与物块A发生弹性碰撞(时间极短)。最终物块A没有滑离小车。重力加速度g＝10 m/s2。求：

(1)物块B与物块A碰撞前瞬间速度大小v0；

(2)物块A被碰撞后瞬间速度vA；

(3)产生的内能。

Answer 1

【答案】（1）3 m/s；（2）2 m/s；（3）0.32J

【解析】

（1）物块B最低点：

解得v0=3m/s

（2）物块B与物块A发生弹性碰撞，设碰后B的速度vB,由A、B碰撞前后动量守恒、机械能守恒有：

联立解得：vA＝2m/s

（3）最终物块A速度与小车的相等，设物块和小车的共同速度大小为v

由动量守恒定律有：

解得：v=0.4m/s

由能量守恒定律得：

联立解得： Q＝0.32J