Question

7．如圖，質量為M的小車靜止在光滑水平面上，車廂內有一質量為m的物體以速度v₀開始向左運動，與車廂壁來回碰撞幾次之后靜止于車廂中，這時小車的速度大小為$\frac{m{v}_{0}}{M+m}$，方向水平向左．

Answer 1

分析 物體與車廂反復碰撞，最終兩者速度相等，在此過程中，兩者組成的系統動量守恒，由動量守恒定律可以求出車廂的速度．

解答 解：以物體與車廂組成的系統為研究對象，以向左為正方向，由動量守恒定律可得：
mv₀=（M+m）v′，
最終車的速度為：
v′=$\frac{m{v}_{0}}{M+m}$，
方向與v₀的速度相同，水平向左；
故答案為：$\frac{m{v}_{0}}{M+m}$，水平向左

點評 選物體與小車組成的系統為研究對象，水平方向僅有系統的內力作用而不受外力作用，故此方向滿足動量守恒，碰撞前的動量，等于最后的總動量，典型的動量守恒的題目．