Question

【题目】如图所示，质量m = 1 kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2 kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6 m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10 m/s2，水平面足够长，求:

(1)小物块离开平台时速度的大小；

(2)水平恒力F对小物块冲量的大小。

Answer 1

【答案】（1）v0=3 m/s；（2）

【解析】

（1）设撤去水平外力时小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统：

动量守恒：

能量守恒：

联立以上两式并代入数据得：v0=3 m/s

（2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块：

动量定理：

运动学规律：

联立以上两式并代入数据得：