如圖所示，光滑水平面上放置質量均為M＝2kg的*、乙兩輛小車，兩車之間通過一感應開關相連(當滑塊滑過感應開關時...

問題詳情：

如圖所示，光滑水平面上放置質量均為M＝2 kg的*、乙兩輛小車，兩車之間通過一感應開關相連(當滑塊滑過感應開關時，兩車自動分離)．*車上表面光滑，乙車上表面與滑塊P之間的動摩擦因數μ＝0.5.一根通過細線拴着(細線未畫出)且被壓縮的輕質*簧固定在*車的左端，質量為m＝1 kg的滑塊P(可視為質點)與*簧的右端接觸但不相連，此時*簧的**勢能E0＝10 J，*簧原長小於*車長度，整個系統處於靜止狀態．現剪斷細線，求：

① 滑塊P滑上乙車前的瞬時速度的大小．

② 滑塊P滑上乙車後最終未滑離乙車，

滑塊P在乙車上滑行的距離．(取g＝10 m/s2)

【回答】

解析：①設滑塊P滑上乙車前的速度大小為，兩小車速度大小為，取向右為正方向，對整體應用動量守恆和能量關係有

     mv－2Mv1＝0              -----------（1分）

     E0＝＋            -----------（1分）

    解得v＝4 m/s，v1＝1 m/s      -----------（2分）

  ②設滑塊P和小車乙達到的共同速度為v′

      對滑塊P和小車乙有mv－Mv1＝(m＋M)v′    -----------（1分）

   由功能關係得 μmgs＝mv2＋Mv－(m＋M)v′2    -----------（1分）

     代入數據解得s＝ m          -----------（2分）

知識點：專題五 動量與能量

題型：綜合題