Question

如图所示，质量为M的平板车P高h，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上．一不可

Answer 1

解题思路：小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，满足动量守恒的条件且能量守恒．小物块Q在平板车P上滑动的过程中，二者相互作用，动量守恒，部分动能转化为内能．小物块Q离开平板车做平抛运动，求出小物块从开始运动到落地的水平距离，即为小物块Q落地时距小球的水平距离．

（1）设小球与Q碰前的速度为V₀，小球下摆过程机械能守恒：

mgR（1-cos60°）=[1/2m

v20]

V₀=

Rg

小球与Q进行弹性碰撞，质量又相等，二者交换速度．

Q与P组成的系统动量守恒：mV₀=mV₁+MV₂

其中V₂=[1/2v1，M=4m，

解得：V₁=

gR

3]，V₂=

gR

6．

答：小物块Q离开平板车时，二者速度分别为：V₁=

gR

3，V₂=

gR

6．

（2）对系统由能量守恒：

[1/2m

v20＝

1

2

mv21+

1

2M

v22]-μmgL

解得：L＝

点评：

本题考点： 动量守恒定律；平抛运动；机械能守恒定律．

考点点评： 逐一分析物体间的相互作用过程，分析得到物体间相互作用时满足的规律：动量守恒、能量守恒等，进而求出要求的物理量．