Question

如图所示，质量为M的小车在光滑的水平面上以v0向左匀速运动，一质量为m的小球从高h处自由下落，与小车碰撞后，反弹上升的高

Answer 1

解题思路：小球的水平速度是由于小车对它的摩擦力作用引起的，若小球在离开小车之前水平方向上就已经达到了v0，则摩擦力消失，小球在水平方向上的速度不再加速；反之，小球在离开小车之前在水平方向上就是一直被加速的．然后使用动量定理分别沿水平方向和竖直方向分析，即可得出结论．

该题需要分以下两种情况进行分析：

①小球离开小车之前已经与小车达到共同速度v，则水平方向上动量守恒，有

Mv₀=（M+m）v

由于M≫m

所以：v=v₀；

②若小球离开小车之前始终未与小车达到共同速度，则对小球应用动量定理得

水平方向上有

F_μt=mv′

竖直方向上有

F_Nt=2mv=2m

2gh，

又F_μ=μF_N

解得：v′=2μ

2gh；

故答案为：v₀或2μ

2gh．

点评：

本题考点： 动量守恒定律；动量定理．

考点点评： 该题中由于碰撞的时间不知，所以小球在水平方向的运动有两种情况，这是解决该题的关键，也是容易被忽略的地方．