Question

如圖所示，光滑水平地面上有一足夠長的木板，左端放置可視為質點的物體，其質量為m₁=1kg,木板與物體間動摩擦因數u=0.1。二者以相同的初速度V_o=0.8m/s —起向右運動，木板與豎直墻碰撞時間極短，且沒有機械能損失。重力加速度g =10 m /s²。

I .如果木板質量m₂=3kg,求物體相對木板滑動的最大距離；

II.如果木板質量m₂=0.6kg,求物體相對木板滑動的最大距離。

 

Answer 1

Ⅰ. s₁=0.96m  II. s₂=0.512m

解析:Ⅰ.木板與豎直墻碰撞后，以原速反彈，由動量守恒定律

…………………………………… ⑴（1分）

v = 0.4m/s，方向向左，不會與豎直墻再次碰撞     (1分)

由能量守恒定律

……………………………（2）（2分）

解得 s₁=0.96m   （1分）

Ⅱ.木板與豎直墻碰撞后，以原速反彈，由動量守恒定律

…………………………………（3）（1分）

= - 0.2m/s，方向向右，將與豎直墻再次碰撞，最后木板停在豎直墻處（1分）

由能量守恒定律

  …………………………………………（4）（1分）

解得 s₂=0.512m   （1分）