Question

【題目】如圖所示，一輛質(zhì)量為M＝3 kg的平板小車A停靠在豎直光滑墻壁處，地面水平且光滑，一質(zhì)量為m＝1 kg的小鐵塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))放在平板小車A最右端，平板小車A上表面水平且與小鐵塊B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，平板小車A的長(zhǎng)度L＝0.9 m。現(xiàn)給小鐵塊B一個(gè)v0＝5 m/s的初速度使之向左運(yùn)動(dòng)，與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞后向右運(yùn)動(dòng)，重力加速度g＝10 m/s2。下列說法正確的是（ ）

A. 小鐵塊B向左運(yùn)動(dòng)到達(dá)豎直墻壁時(shí)的速度為2m/s

B. 小鐵塊B與墻壁碰撞過程中所受墻壁的沖量為8 N/s

C. 小鐵塊B從反向到與車同速共歷時(shí)0.6s

D. 小鐵塊B在平板小車A上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為9 J

Answer 1

【答案】BD

【解析】A項(xiàng)：設(shè)鐵塊向右運(yùn)動(dòng)到達(dá)豎直墻壁時(shí)的速度為v1，根據(jù)動(dòng)能定理得，代入數(shù)據(jù)可得：，故A錯(cuò)誤；

B項(xiàng)：小鐵塊B與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，所以小鐵塊彈回的速度大小為，方向向右，根據(jù)動(dòng)量定理 ，故B正確；

C、D項(xiàng)：假設(shè)小鐵塊最終和平板車達(dá)到共速v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得，解得， 小鐵塊最終和平板車達(dá)到共速過程中小鐵塊的位移：，平板車的位移：

，說明鐵塊在沒有與平板車達(dá)到共速時(shí)就滑出平板車，所以小鐵塊在平板上運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為，故C錯(cuò)誤，D正確。

點(diǎn)晴：本題首先要分析鐵塊的運(yùn)動(dòng)情況，對(duì)于鐵塊向右運(yùn)動(dòng)是否滑出平板車，我們可以采用假設(shè)法進(jìn)行判斷，正確運(yùn)用功能關(guān)系求解。