Question

如图所示，甲、乙两辆完全一样的小车，质量都为M，乙车内用绳吊一质量为0.5M的小球，当乙车静止时，甲车以速度v与乙车相碰，碰后连为一体，则碰后两车的共同速度为    ．当小球摆到最高点时，速度为    ．?

Answer 1

【答案】分析：甲车与乙车相碰是在极短时间内发生的过程，两者（不包括乙车中的小球）动量守恒，列出等式求解．
小球和甲、乙车的速度发生变化，三者组成的系统在水平方向上不受外力，水平方向上动量守恒．列出等式求解．
解答：解：甲车与乙车相碰是在极短时间内发生的过程，两者（不包括乙车中的小球）动量守恒，
则Mv=2Mv₁，解得v₁=，此时乙车中悬挂的小球速度为零．然后在绳的拉力作用下，小球和甲、乙车的速度发生变化，三者组成的系统在水平方向上不受外力，水平方向上动量守恒．
又根据运动情景分析可知，当小球运动到最高点的瞬间，车和球相对静止，
设速度为v₂，那么2Mv₁=（2M+0.5M）v₂，解得v₂=v．
故答案为：?，v
点评：本题是系统动量守恒的应用，分清楚物体的运动过程，选择好研究对象．