问题 问答题

如图所示,质量为m的木块A放在光滑的水平面上,木块的长度为l,另一个质量为M=3m的小球B以速度V0在水平面上向左运动并与A在距竖直墙壁为s处发生碰撞,已知碰后木块A的速度大小为V0,木块A与墙壁的碰撞过程中无机械能损失,且碰撞时间极短,小球的半径可忽略不计.求:木块和小球发生第二次碰撞时,小球到墙壁的距离.

答案

小球与木块第一次碰撞过程动量守恒,设碰撞后小球的速度大小为v,取水平向左为正方向,

因此有:3mv0=mv0+3mv

解得:v=

2
3
v0

设第二次碰撞时小球到墙的距离为x,则在两次碰撞之间小球运动路程为s-x,木块运动的路程为s+x-2l 

由于小球和木块在两次碰撞之间运动的时间相同,所以应有

s-x
2v0/3
=
s+x-2l
v0

解得

x=

s+4l
5

即小球到墙壁的距离为

s+4l
5

名词解释
单项选择题