Question

【題目】如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車A，質量mA=4kg，上表面光滑，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計，可視為質點的物塊B置于A的最右端，B的質量mB=2kg，現對A施加一個水平向右的恒力F=10N，A運動一段時間后，小車左端固定的擋板與B發生碰撞，碰撞時間極短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下繼續運動，碰撞后經時間t=0．6s，二者的速度達到vt=2m/s，求

①A開始運動時加速度a的大小；

②A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小；

③A的上表面長度l．

Answer 1

【答案】① 2．5m/s2 ② 1m/s ③ 0．45m

【解析】

試題分析: ①以A為研究對象，由牛頓第二定律得：F=mAa， （2分）

代入數據得：a=2．5m/s2； （1分）

②A、B碰撞后共同運動過程中，選向右的方向為正，由動量定理得：

Ft=（mA+mB）vt﹣（mA+mB）v， （2分）

代入數據可得：v=1m/s； （1分）

③A、B碰撞過程動量守恒，以A的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：

mAvA=（mA+mB）v，

A從開始運動到與B發生碰撞前，由動能定理得： （1分）

聯立并代入數據得：l=0．45m； （1分）