Question

17．质量为M的车A静止在光滑的水平轨道上，车内有一质量为m的小物体C（m＜＜M）用长为L=40cm的轻绳悬挂在车厢上并静止．车A受到质量同为M的车B的撞击后，两车立刻连接在一起运动，车A上的小物体C偏离竖直方向的最大角度为60°，求撞击前车B的速度为多大，取g=10m/s²．

Answer 1

分析 碰撞后，对小物体C，根据动能定理求出碰撞后AB的共同速度，AB碰撞过程中，AB组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律求解即可．

解答 解：碰撞后，对小物体C，根据动能定理得：
$mgLcos60°=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
解得：v=2m/s
则B与A碰撞后，AB获得的共同速度即为v=2m/s
AB碰撞过程中，AB组成的系统动量守恒（由于m＜＜M，则不考虑小物体的质量），以向右为正，根据动量守恒定律得：
Mv₀=2Mv
解得：v₀=4m/s
答：撞击前车B的速度为4m/s．

点评 本题主要考查了动能定理以及动量守恒定律的直接应用，要求同学们能正确分析物体的运动情况，注意应用动量守恒定律解题时要规定正方向，难度适中．