Question

【題目】如圖，在高為h＝5m的平臺右邊緣上，放著一個質量M＝3kg的鐵塊，現有一質量為m＝1kg的鋼球以v0＝10m/s的水平速度與鐵塊在極短的時間內發生正碰被反彈，落地點距離平臺右邊緣的水平距離為L＝2m ， 已知鐵塊與平臺之間的動摩擦因數為0.5(不計空氣阻力，鐵塊和鋼球都看成質點，取g＝10m/s2)，求：

(1)鋼球碰后反彈的速度；

(2)鐵塊在平臺上滑行的距離s。

Answer 1

【答案】（1）2m/s（2）1.6m

【解析】

試題（1）設碰撞后鋼球反彈的速度大小為v1，鐵塊的速度大小為v，由于碰撞時間極短，系統的動量守恒，以向左為正方向，

由動量守恒定律得：mv0=Mv-mv1，①

碰后鋼球做平拋運動，在水平方向：l=v1t ②

在豎直方向：h=gt2③

由①②③代入數據解得：t=1s，v1=2m/s，v=4m/s，

（2）碰后鐵塊向左做勻減速直線運動，加速度大小為

a=μg=0.5×10=5m/s2④

最終速度為0，則其運行時間為：⑤

所以鐵塊在平臺右滑行的距離為