如图,车厢的质量为M,长度为L,静上在光滑水平面上,质量为m的木块(可看成质点)以v0的速度无摩擦地在车厢底板上向右运动,木块与前车壁碰撞后以v0/2向左运动,则再经过多长时间,木块将与后车壁相碰?
问题描述:
如图,车厢的质量为M,长度为L,静上在光滑水平面上,质量为m的木块(可看成质点)以v0的速度无摩擦地在车厢底板上向右运动,木块与前车壁碰撞后以v0/2向左运动,则再经过多长时间,木块将与后车壁相碰?
答
木块和车厢组成系统动量守恒,设向右为正方向,碰后车厢的速度为v′.根据动量守恒定律得:mv0=Mv′−m(v02)得v′=3mv02M,方向向右设t时间内木块将与后车壁相碰,则 v/t+v02t=L解得,t=Lv02+3mv02M=2ML(...
答案解析:木块和车厢组成系统所受的合外力为零,遵守动量守恒,由动量守恒定律可求出木块与前车壁碰撞后小车获得的速度.当两者的相对位移等于L时,木块将与后车壁相碰,根据运动学公式和位移关系列式,求解时间.
考试点:动量守恒定律;机械能守恒定律.
知识点:碰撞过程遵守动量守恒是基本规律,解决本题的关键是抓住碰后位移的关系,难度不大.