Question

19．如圖所示，在光滑水平面上兩平板車的質(zhì)量分別為M₁=2kg和M₂=3kg，在M₁的光滑表面上放有質(zhì)量m=1kg的滑塊，與M₁一起以5m/s速度向右運動，M₁與M₂相撞后以相同的速度一起運動，但未連接，最后m滑上M₂，因摩擦而停在M₂上．求最終M₁、M₂的速度．

Answer 1

分析 M₁與M₂相碰，兩物體組成的系統(tǒng)動量守恒．由動量守恒定律求得碰后兩者的速度，此后M₁即以該速度勻速運動．m滑上M₂，最終m與M₂的速度相同，在m與M₂作用的過程中兩者組成的系統(tǒng)動量守恒，再由動量守恒定律求最終M₂的速度．

解答 解：M₁與M₂相碰，兩物體組成的系統(tǒng)動量守恒．設(shè)最終M₁、M₂的速度分別為v₂和v₃．對于M₁與M₂相碰的過程，取向右為正方向，由動量守恒定律得：
M₁v₁=（M₁+M₂）v₂ 
代入數(shù)據(jù)解得：v₂=2 m/s   
此后M₁即以2 m/s的速度勻速運動．m與M₂作用過程，取向右為正方向，由動量守恒定律得：
mv₁+M₂v₂=（m+M₂）v₃  
代入數(shù)據(jù)解得：v₃=2.75 m/s  
答：最終M₁、M₂的速度分別為2m/s和2.75 m/s．

點評 解決本題的關(guān)鍵是要明確動量守恒的條件，判斷出碰撞過程遵守動量守恒定律，物塊m在小車上滑行過程也遵守動量守恒定律，要注意研究過程的選擇．