Question

木块和铁块的质量分别为m和M，用线连接起来放在水中，木块的密度小于水的密度。放手后一起以加速度a加速下降，经时间t₁后线断了，再经时间t₂，木块速度为零，当木块速度为零时，铁块速度为多少？

Answer 1

木块和铁块一起以加速度a下降，当线断后，木块作匀减速运动，而铁块作匀加速运动，木块的加速度为a₁，方向向上；铁块的加速度为a₂，方向向下，利用木块分段运动中的速度特点可求得a与a₁的关系，再利用铁块和木块一起运动和已求出的a₁与a的关系，求出a₂与a的关系。若把木块和铁块作为一个整体来看，它们所受的合外力为(M+m)a，在这个力的作用下，运动的总时间为(t₁+t₁)，在这段时间内的木块的末速度为零，也就是说这个力在这段时间内的冲量就等于铁块的动量。即   (M+m)a(t₁+t₁) =Mυ