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平直的轨道上有一节车厢,车厢以12 m/s的速度做匀速直线运动,某时刻与一质量为其一半的静止的平板车挂接时,车厢顶边缘上一个小钢球向前滚出,如图8所示,平板车与车厢顶高度差为1.8 m,设平板车足够长,求钢球落在平板车上何处?(g取10 m/s2)
两车挂接时,因挂接时间很短,可以为钢球速度不变,以两车为对象,碰后速度为v,由动量守恒可得:Mv0=(M+)v     解得:v=2v0/3=8 m/s
挂接后钢球做平抛运动,落到平板车上所用时间为:t==0.6 s
t时间内车厢与平板车移动的距离为:
s1=vt=4.8 m
t时间内钢球水平飞行的水平距离为:
s2=v0t=7.2 m
则钢球距平板车左端距离为
x=s2-s1=2.4 m.
答案:钢球落在平板车左端2.4 m处
练习册系列答案
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