如圖所示，一質量m1=0.45kg的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上．車頂右端放一質量m2=0.4kg的小物體，...

問題詳情：

如圖所示，一質量m1=0.45kg的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上．車頂右端放一質量m2=0.4kg的小物體，小物體可視為質點．現有一質量m0=0.05kg的子*以水平速度v0=100m/s*中小車左端，並留在車中，已知子*與車相互作用時間極短，小物體與車間的動摩擦因數為μ=0.5，最終小物體以5m/s的速度離開小車．g取10m/s2．求：

①子*從*入小車到相對小車靜止的過程中對小車的衝量大小．

②小車的長度．

【回答】

考點：動量守恆定律．

專題：動量定理應用專題．

分析：①子*與小車組成的系統動量守恆，由動量守恆定律與動量定理可以求出衝量；

②系統動量守恆，由動量守恆定律與能量守恆定律可以求出小車的長度．

解答：  解：①子*進入小車的過程中，子*與小車組成的系統動量守恆，以向右為正方向，由動量守恆定律得：

m0v0=（m0+m1）v1，

代入數據解得：v1=10m/s，

對小車，由動量定理有：I=m1v1=0.45×10=4.5N•s；

②三物體組成的系統動量守恆，以向右為正方向，由動量守恆定律有：

（m0+m1）v1=（m0+m1）v2+m2v，

設小車長為L，由能量守恆有：

μm2gL=（m0+m1）v12﹣（m0+m1）v22﹣m2v2，

代入數據解得：L=5.5m；

答：①子*從*入小車到相對小車靜止的過程中對小車的衝量大小為4.5N•s．

②小車的長度為5.5m．

點評：本題考查了求衝量、小車長度，分析清楚運動過程，應用動量守恆定律、動量定理、能量守恆定律即可正確解題．

知識點：實驗：驗*動量守恆定律

題型：計算題