Question

如图所示，甲车质量为m₁=2kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为m₀=1kg的小物体，可视为质点；乙车质量为m₂=4kg，以v₀=5m/s的速度向左运动，与甲车碰撞，碰撞时间极短，且碰后甲车获得v₁=4m/s的速度，物体滑到乙车上；若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为μ=0.2，求：

（1）碰撞后乙车的速度v₂？

（2）物体在乙车上滑过的痕迹长度l等于多少？

（3）从碰撞开始经过t=2s时，物体距甲车右端多远？

Answer 1

1）略

2）m 

3）4.64m

解析:

解：（1）甲、乙相碰瞬间，小物体速度不变，甲、乙为系统动量守恒，以向左为正向：

                                                    

      得： m/s，乙碰后向左运动    （4分）

   （2）小物块滑到乙车上，与乙车相对静止，令共同速度为u，

       

          m/s，

正号说明u与正方向相同，最终共同向左运动。         （3分）

       据能量转化与守恒有：

         

   代入数据联解可得：m                                       （3分）

  （3）小物块在B上匀加速到m/s时，令所用时间为t₁，有：

       s                                       （2分）

   在此时间内小物块所运动位移：m

   余下时间内小物块所运动位移：m

   物体距甲车右端：m                 （4分）