Question

如圖所示，甲、乙兩輛完全一樣的小車，質量都為M，乙車內用繩吊一質量為0.5M的小球，當乙車靜止時，甲車以速度v與乙車相碰，碰后連為一體，則碰后兩車的共同速度為    ．當小球擺到最高點時，速度為    ．?

Answer 1

【答案】分析：甲車與乙車相碰是在極短時間內發生的過程，兩者（不包括乙車中的小球）動量守恒，列出等式求解．
小球和甲、乙車的速度發生變化，三者組成的系統在水平方向上不受外力，水平方向上動量守恒．列出等式求解．
解答：解：甲車與乙車相碰是在極短時間內發生的過程，兩者（不包括乙車中的小球）動量守恒，
則Mv=2Mv₁，解得v₁=，此時乙車中懸掛的小球速度為零．然后在繩的拉力作用下，小球和甲、乙車的速度發生變化，三者組成的系統在水平方向上不受外力，水平方向上動量守恒．
又根據運動情景分析可知，當小球運動到最高點的瞬間，車和球相對靜止，
設速度為v₂，那么2Mv₁=（2M+0.5M）v₂，解得v₂=v．
故答案為：?，v
點評：本題是系統動量守恒的應用，分清楚物體的運動過程，選擇好研究對象．