Question

【题目】如图，在高为h＝5m的平台右边缘上，放着一个质量M＝3kg的铁块，现有一质量为m＝1kg的钢球以v0＝10m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹，落地点距离平台右边缘的水平距离为L＝2m ， 已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5(不计空气阻力，铁块和钢球都看成质点，取g＝10m/s2)，求：

（1）钢球碰后反弹的速度；
（2）铁块在平台上滑行的距离s。

Answer 1

【答案】
（1）

设碰撞后钢球反弹的速度大小为v1，铁块的速度大小为v，由于碰撞时间极短，系统的动量守恒，以向左为正方向，

由动量守恒定律得：mv0=Mv-mv1，①

碰后钢球做平抛运动，在水平方向：l=v1t②

在竖直方向：h= gt2③

由①②③代入数据解得：t=1s，v1=2m/s，v=4m/s

（2）

碰后铁块向左做匀减速直线运动，加速度大小为

a=μg=0.5×10=5m/s2④

最终速度为0，则其运行时间为： ⑤

所以铁块在平台右滑行的距离为

【解析】解:（1）设碰撞后钢球反弹的速度大小为v1 ， 铁块的速度大小为v ， 由于碰撞时间极短，系统的动量守恒，以向左为正方向，
由动量守恒定律得：mv0=Mv-mv1 ， ①
碰后钢球做平抛运动，在水平方向：l=v1t②
在竖直方向：h=gt2③
由①②③代入数据解得：t=1s，v1=2m/s ， v=4m/s ， （2）碰后铁块向左做匀减速直线运动，加速度大小为
a=μg=0.5×10=5m/s2④
最终速度为0，则其运行时间为： ⑤
所以铁块在平台右滑行的距离为
【考点精析】本题主要考查了平抛运动的相关知识点，需要掌握特点:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动；运动规律:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动才能正确解答此题．