Question

平直的轨道上有一节车厢，车厢以12 m/s的速度做匀速直线运动，某时刻与一质量为其一半的静止的平板车挂接时，车厢顶边缘上一个小钢球向前滚出，如图8所示，平板车与车厢顶高度差为1.8 m，设平板车足够长，求钢球落在平板车上何处？(g取10 m/s²)

       

Answer 1

解析：两车挂接时，因挂接时间很短，可以为钢球速度不变，以两车为对象，碰后速度为v，由动量守恒可得：Mv₀＝(M＋)v      解得：v＝2v₀/3＝8 m/s

挂接后钢球做平抛运动，落到平板车上所用时间为：t＝＝0.6 s

t时间内车厢与平板车移动的距离为：

s₁＝vt＝4.8 m

t时间内钢球水平飞行的水平距离为：

s₂＝v₀t＝7.2 m

则钢球距平板车左端距离为

x＝s₂－s₁＝2.4 m.

答案：钢球落在平板车左端2.4 m处