Question

（9分）如圖，一質(zhì)量為m的平板車左端放有質(zhì)量為M的小滑塊，滑塊與平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。開(kāi)始時(shí)，平板車和滑塊共同以速度v₀沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，并與豎直墻壁發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時(shí)間極短，且碰撞后平板車速度大小保持不變，但方向與原來(lái)相反。平板車足夠長(zhǎng)，以至滑塊不會(huì)滑出平板車右端，重力加速度為g。求

①平板車第一次與墻壁碰撞后再次與滑塊速度相同時(shí)兩者的共同速度；
②平板車第一次與墻壁碰撞后再次與滑塊速度相同時(shí)，平板車右端距墻壁的距離。

Answer 1

①v=v_0,②

解析試題分析：①設(shè)共同速度為v，由動(dòng)量守恒
Mv₀-mv₀=(M+m)v        （2分）
所以，v=v₀          （2分）
②設(shè)小車與墻碰撞后向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為x₁
與墻碰撞后小車從左側(cè)最遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)到與滑塊具有共同速度時(shí)通過(guò)的距離為x₂
由動(dòng)能定理
-μMg x₁="0" - mv      （2分）
μMg x₂=mv        （2分）
所以，所求平板車右端距墻壁的距離為
Δx= x₁ - x₂=     （1分）
考點(diǎn)：本題考查了動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用