Question

19．如图所示，在光滑水平面上两平板车的质量分别为M₁=2kg和M₂=3kg，在M₁的光滑表面上放有质量m=1kg的滑块，与M₁一起以5m/s速度向右运动，M₁与M₂相撞后以相同的速度一起运动，但未连接，最后m滑上M₂，因摩擦而停在M₂上．求最终M₁、M₂的速度．

Answer 1

分析 M₁与M₂相碰，两物体组成的系统动量守恒．由动量守恒定律求得碰后两者的速度，此后M₁即以该速度匀速运动．m滑上M₂，最终m与M₂的速度相同，在m与M₂作用的过程中两者组成的系统动量守恒，再由动量守恒定律求最终M₂的速度．

解答 解：M₁与M₂相碰，两物体组成的系统动量守恒．设最终M₁、M₂的速度分别为v₂和v₃．对于M₁与M₂相碰的过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得：
M₁v₁=（M₁+M₂）v₂ 
代入数据解得：v₂=2 m/s   
此后M₁即以2 m/s的速度匀速运动．m与M₂作用过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得：
mv₁+M₂v₂=（m+M₂）v₃  
代入数据解得：v₃=2.75 m/s  
答：最终M₁、M₂的速度分别为2m/s和2.75 m/s．

点评 解决本题的关键是要明确动量守恒的条件，判断出碰撞过程遵守动量守恒定律，物块m在小车上滑行过程也遵守动量守恒定律，要注意研究过程的选择．