Question

5．如图所示，在光滑水平面上，有一质量M=3kg的薄板，板上有质量m=1kg的物块，两者以v₀=4m/s的初速度朝相反方向运动．薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长，求
①当物块的速度为3m/s时，薄板的速度是多少？
②物块最后的速度是多少？

Answer 1

分析 木板与物块组成的系统动量守恒，根据木板与物块的速度，应用动量守恒定律可以求出速度．

解答 解：①由于地面光滑，物块与薄板组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
Mv₀-mv₀=mv₁+Mv′
代入数据解得：v′=$\frac{11}{3}$m/s，方向水平向右；
②在摩擦力作用下物块和薄板最后共同运动，设共同运动速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
Mv₀-mv₀=（M+m）v
代入数据解得：v=2 m/s，方向水平向右；
答：①当物块的速度为3m/s时，薄板的速度是$\frac{11}{3}$m/s．
②物块最后的速度是2m/s．

点评 本题考查了求速度，分析清楚物体运动过程，应用动量守恒定律即可正确解题．