如图所示.质量M＝5.0 kg的平板车A原来静止于光滑水平面上.A与竖直固定挡板的距离d＝0.050 m．质量m＝3.0 kg的滑块B以大小v0＝1.64 m/s的初速水平向右滑上平板车．一段时间后.A车与挡板发生碰撞．设车碰挡板前后的速度大小不变但方向相反.且碰撞的时间极短．已知A.B之间的动摩擦因数μ＝0.15.A的车板足够长.重力� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

如图所示，质量M＝5.0 kg的平板车A原来静止于光滑水平面上，A与竖直固定挡板的距离d＝0.050 m．质量m＝3.0 kg的滑块B以大小v₀＝1.64 m/s的初速水平向右滑上平板车．一段时间后，A车与挡板发生碰撞．设车碰挡板前后的速度大小不变但方向相反，且碰撞的时间极短．已知A、B之间的动摩擦因数μ＝0.15，A的车板足够长，重力加速度g＝10 m/s²．求：

(1)A车第一次碰到挡板前的瞬间，车A和滑块B的速度v_A和v_B各是多大？

(2)当A车与挡板所有可能的碰撞都发生后，车A和滑块B稳定后的速度是多少？

答案：
解析：

　　解：(1)假设A车第一次碰到挡板前一直做加速运动对车A，由动能定理有

　　　　(2分)

　　代入数据解得v_A＝0.30 m/s　　(1分)

　　车碰到挡板前，车A和滑块B组成的系统动量守恒，有　　(2分)

　　将v_A＝0.30 m/s和其它数据代入解得

　　v_B＝1.14 m/s　　(1分)

　　此时v_B＞v_A，说明此前滑块B一直与车A发生相对滑动，车A一直加速．　　(1分)

　　因此车碰到挡板前，车A和滑块B的速度分别是

　　v_A＝0.30 m/s，v_B＝1.14 m/s　　(2分)

　　(2)假设车A第二次碰到挡板之前，滑块B已经停在车上，则车从第一次碰到挡板之后到第二次碰到挡板之前的这段时间内，车A和滑块B组成的系统动量守恒，取向右方向为正方向，有　　(2分)

　　代入数据解得＝0.24 m/s(方向向右)　　(1分)

　　因为＜v_A，说明车A从第一次碰到挡板之后到第二次碰到挡板之前的这段时间内，车A先向左做减速运动，再向右做加速运动，最后A、B保持匀速运动直到第二次碰撞挡板．　　(2分)

　　车A第二次碰到挡板之后，系统的总动量方向向左，由动量守恒定律可得

　　　　(2分)

　　代入数据解得＝－0.06 m/s(负号方向向左)　　(1分)

　　　　(4分)

　　得　　(3分)

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（1）A车第一次碰到挡板前的瞬间，车A和滑块B的速度v_A和v_B各是多大？

（2）当A车与挡板所有可能的碰撞都发生后，车A和滑块B稳定后的速度是多少？