Question

5．如圖所示，在光滑水平面上，有一質(zhì)量M=3kg的薄板，板上有質(zhì)量m=1kg的物塊，兩者以v₀=4m/s的初速度朝相反方向運(yùn)動(dòng)．薄板與物塊之間存在摩擦且薄板足夠長(zhǎng)，求
①當(dāng)物塊的速度為3m/s時(shí)，薄板的速度是多少？
②物塊最后的速度是多少？

Answer 1

分析 木板與物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)木板與物塊的速度，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律可以求出速度．

解答 解：①由于地面光滑，物塊與薄板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：
Mv₀-mv₀=mv₁+Mv′
代入數(shù)據(jù)解得：v′=$\frac{11}{3}$m/s，方向水平向右；
②在摩擦力作用下物塊和薄板最后共同運(yùn)動(dòng)，設(shè)共同運(yùn)動(dòng)速度為v，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：
Mv₀-mv₀=（M+m）v
代入數(shù)據(jù)解得：v=2 m/s，方向水平向右；
答：①當(dāng)物塊的速度為3m/s時(shí)，薄板的速度是$\frac{11}{3}$m/s．
②物塊最后的速度是2m/s．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求速度，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律即可正確解題．