Question

如图所示：质量的小物体(可视为质点)，放在质量为，长的小车左端，二者间动摩擦因数为．今使小物体与小车以共同的初速度向右运动，水平面光滑．假设小车与墙壁碰撞后立即失去全部动能，但并未与墙壁粘连，小物体与墙壁碰撞时无机械能损失．(=10m/s2)

(1)满足什么条件时，小车将最后保持静止？
(2)满足什么条件时，小物体不会从小车上落下？
          

Answer 1

(1)若小车与墙壁碰撞后是最终保持静止，则小车与墙壁碰撞后，小物体最多向右滑到小车的最右端且速度为零，由动能定理得：
   ………………………(4分)
可得m/s．………………………(1分)
(2)设小物体与墙壁相碰时速度为，则由动能定理得：
………………………(2分)
小物体与墙碰后，速度反向，要小物体最后不从车上落下，最后物与车有共同的速度为，则由动量守恒定律和能量守恒定律分别列方程：
             ………………………(3分)
  ………………………(2分)
联立可解得 m/s．………………………(2分)

解析