Question

【题目】如图所示，光滑的水平平台上放有一质量M=2kg，厚度d=0.2m的木板，木板的左端放有一质量m=1kg的滑块（视为质点），现给滑块以水平向右、的初速度，木板在滑块的带动下向右运动，木板滑到平台边缘时平台边缘的固定挡板发生弹性碰撞，当木板与挡板发生第二次碰撞时，滑块恰好滑到木板的右端，然后水平飞出，落到水平地面上的A点，已知木板的长度l=10m，A点到平台边缘的水平距离s=1.6m，平台距水平地面的高度h=3m，重力加速度，不计空气阻力和碰撞时间，求：

(1)滑块飞离木板时的速度大小；

(2)第一次与挡板碰撞时，木板的速度大小；（结果保留两位有效数字）

(3)开始时木板右端到平台边缘的距离；（结果保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】(1) (2) v=0.67m/s (3)x=0.29m

【解析】

(1)滑块飞离木板后做平抛运动，则有：

解得

(2)木板第一次与挡板碰撞后，速度方向反向，速度大小不变，先向左做匀减速运动，再向右做匀加速运动，与挡板发生第二次碰撞，由匀变速直线运动的规律可知木板两次与挡板碰撞前瞬间速度相等。

设木板第一次与挡板碰撞前瞬间，滑块的速度大小为，木板的速度大小为v

由动量守恒定律有：，

木板第一与挡板碰后：

解得:v=0.67m/s

(3)由匀变速直线运动的规律：，

，

由牛顿第二定律：

解得:x=0.29m。