Question

3．如图所示，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，已知木板质量大于物块质量，t=0时两者从图中位置以相同的水平速度v₀向右运动，碰到右面的竖直挡板后木板以与原来等大反向的速度被反弹回来，运动过程中物块一直未离开木板，则关于物块运动的速度v随时间t变化的图象可能正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 木板碰到挡板前，物块与木板一直做匀速运动，木板碰到挡板后，物块继续向右做匀减速运动，木板向左做匀减速运动，最终两者速度相同，由动量守恒分析最终的速度，即可选择图象．

解答 解：木板碰到挡板前，物块与木板一直做匀速运动，速度为v₀；木板碰到挡板后，物块向右做匀减速运动，速度减至零后向左做匀加速运动，木板向左做匀减速运动，最终两者速度相同，设为v．
设木板的质量为M，物块的质量为m，取向左为正方向，则由动量守恒得：Mv₀-mv₀=（M+m）v，得 v=$\frac{M-m}{M+m}{v}_{0}$＜v₀
故A正确，BCD错误．
故选：A．

点评 解决本题的关键要正确分析物体的运动情况，明确木板碰到挡板后，系统的动量守恒，运用动量守恒定律研究最终的共同速度．