Question

一個物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質(zhì)量為M的盒子，如圖1所示．現(xiàn)給盒子一初速度V₀，此后，盒子運(yùn)動的V-t圖象呈周期性變化，如圖2所示．請據(jù)此求盒內(nèi)物體的質(zhì)量．

Answer 1

分析：根據(jù)速度時間圖象得到盒子各個時刻的速度情況，然后根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律列方程后聯(lián)立求解．

解答：解：設(shè)物體的質(zhì)量為m．t₀時刻受盒子碰撞獲得速度v，根據(jù)動量守恒定律
Mv₀=mv    ①
3t₀時刻物體與盒子右壁碰撞使盒子速度又變?yōu)関₀，說明碰撞是彈性碰撞

1

2

M

v

2 0

=

1

2

mv2   ②
聯(lián)立①②解得    
m=M    
即盒內(nèi)物體的質(zhì)量也為M．

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵根據(jù)速度時間圖象得到盒子與物體的碰撞是彈性碰撞，然后根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律列方程后聯(lián)立求解．