问题 问答题

如图所示,平直轨道上有一车厢,质量为M,车厢以1.2m/s的速度向右匀速运动,某时刻与质量为m=

1
3
M的静止平板车相撞并连接在一起,车顶离平板车高为1.8m,车厢边缘有一钢球向前滑出,求钢球落在距离平板车左端何处?(平板车足够长,取g=10m/s2

答案

两车挂接时,因挂接时间很短,可以认为小钢球速度不变,以两车为组成的系统研究对象,设碰后共同速度为v,由动量守恒可得:

Mv0=(M+m)•v

∴v=

Mv0
M+m
=
M
M+
1
3
M
×1.2m/s=0.9m/s

设钢球落到平板车上所用时间为t.

由 h=

1
2
gt2得:t=
2h
g
=
2×1.8
10
s=0.6s

t时间内平板车移动距离:s1=vt.

钢球水平飞行距离:s2=v0t

则钢球距平板车左端距离:x=s2-s1=(v0-v)t=(1.2-0.9)×0.6m=0.18m.

答:钢球落在平板车上距离左端距离0.18m处.

单项选择题
填空题