Question

【題目】如圖所示，一質量kg的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上。質量kg的小物塊（可視為質點）靜止在車頂的右端。一質量為m0＝0.05kg的子彈以水平速度射中小車左端并留在車中，最終小物塊相對地面以v=2m/s的速度滑離小車。已知子彈與小車的作用時間極短，小物塊與車頂面的動摩擦因數，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。取g＝10m/s2，求：

(1)子彈相對小車靜止時小車速度的大小v1；

(2)物塊在小車上滑行的時間t；

(3)求物塊離開小車時小車的速度v2和小車的長度L。

Answer 1

【答案】（1）10m/s；（2）0. 25s；（3），2m

【解析】

（1）子彈進入小車的過程中，子彈與小車組成的系統動量守恒，由動量守恒定律得

解得

。

（2）對物塊，根據動量定理：

解得

t=0. 25s

（3）三物體組成的系統動量守恒，由動量守恒定律得

解得

由能量守恒可得

解得

L＝2m