题目内容
如图所示，质量为M=1kg的平板小车上放置
着ml=3kg，m2=2kg的物块，两物块与小车间的动摩擦因数为μ=0.5。两物块间夹有一压缩轻质弹簧，物块间有张紧的轻绳相连。小车右端有与m2相连的锁定开关，现已锁定。水平地面光滑，物块均可视为质点。现将轻绳烧断，若己知m1相对小车滑过0.6m时从车上脱落，此时小车以速度v0=2m／s向右运动，当小车第一次与墙壁碰撞瞬间锁定开关打开。设小车与墙壁碰撞前后速度大小不变，碰撞时间极短，小车足够长。（g="10" m／s2）求：
（1）最初弹簧的弹性势能
（2）m2相对平板小车滑行的总位移
（3）小车第一次碰撞墙壁后非匀速运动所经历的总时间。
着ml=3kg，m2=2kg的物块，两物块与小车间的动摩擦因数为μ=0.5。两物块间夹有一压缩轻质弹簧，物块间有张紧的轻绳相连。小车右端有与m2相连的锁定开关，现已锁定。水平地面光滑，物块均可视为质点。现将轻绳烧断，若己知m1相对小车滑过0.6m时从车上脱落，此时小车以速度v0=2m／s向右运动，当小车第一次与墙壁碰撞瞬间锁定开关打开。设小车与墙壁碰撞前后速度大小不变，碰撞时间极短，小车足够长。（g="10" m／s2）求：（1）最初弹簧的弹性势能
（2）m2相对平板小车滑行的总位移
（3）小车第一次碰撞墙壁后非匀速运动所经历的总时间。
（1）Ep="21J "
（2）s2="0.6m "
（3）t="0.4s "
（2）s2="0.6m "
（3）t="0.4s "
（1）因小车与m2先处于锁定状态，故可视小车与m2为整体。当小车与m2
的速度为v0时，物块m1、m2与小车M组成的系统动量守恒，设此时物块m1的速度为
v1，由动量守恒定律可得：m1v1=(m2+M)v0 （3分）
代入数据有：v1="2m/s"
由能量守恒可知，弹簧最初的弹性势能：
（3分）
代入数据解得：Ep="21J " （2分）
（2）因为小车第一次碰撞瞬间打开了锁定开关，且碰撞后小车的动量：PM=Mv0，方向
向左。物块m2的动量：Pm2=m2v0，方向向右，由于m2>M，故小车与m2组成的系统总动
量向右，所以经多次碰撞后，物块m2与小车都应停在墙壁处。（2分）
由能量守恒可知：
（2分）
代入数据可得：s2="0.6m " （2分）
（3）当小车与物块m2之间有摩擦力作用时，小车作非匀速运动。
对物块m2，由动量定理可得：μm2gt=m2v0 （2分）
所以小车非匀速运动阶段所经历的总时间：t="0.4s " （2分）
的速度为v0时，物块m1、m2与小车M组成的系统动量守恒，设此时物块m1的速度为
v1，由动量守恒定律可得：m1v1=(m2+M)v0 （3分）
代入数据有：v1="2m/s"
由能量守恒可知，弹簧最初的弹性势能：
（3分）代入数据解得：Ep="21J " （2分）
（2）因为小车第一次碰撞瞬间打开了锁定开关，且碰撞后小车的动量：PM=Mv0，方向
向左。物块m2的动量：Pm2=m2v0，方向向右，由于m2>M，故小车与m2组成的系统总动
量向右，所以经多次碰撞后，物块m2与小车都应停在墙壁处。（2分）
由能量守恒可知：
（2分）代入数据可得：s2="0.6m " （2分）
（3）当小车与物块m2之间有摩擦力作用时，小车作非匀速运动。
对物块m2，由动量定理可得：μm2gt=m2v0 （2分）
所以小车非匀速运动阶段所经历的总时间：t="0.4s " （2分）
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，求：
（夸克u或夸克d）和一个反夸克（反夸克
或反夸克
）组成的，它们的带电量如下表所示，表中e为元电荷。
