如图所示，质量为m的小物块放在小车上，它们一起在两个竖直墙壁之间运动，小车质量为M，且M＞m，设车与物体间的动摩擦因数为μ，车与水平间的摩擦不计，

题文

如图所示，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车上，它们一起在两个竖直墙壁之间运动，小车质量为M，且M＞m，设车与物体间的动摩擦因数为μ，车与水平间的摩擦不计，车与墙壁碰撞后速度反向而且大小不变，切碰撞时间极短，开始时车紧靠在左面墙壁处，物体位于车的最左端，车与物体以共同速度V₀向右运动，若两墙壁之间的距离足够长，求：
（1）小车与墙壁第2次碰撞前（物体未从车上掉下）的速度.
（2）要是物体不从车上滑落，车长l应满足的条件. （需经过计算后得出）

题型：未知 难度：其他题型

答案

（１）

（２）

解析

（1）第2次碰前，车与小物体已达共同速度V₁，由动量守恒定律：


               ①
（2）设第1次碰后小物体相对车向右滑动l₁,由动量守恒得：


                       ②
解得：

                                     ③
第2次碰后小物体相对车向左运动l₂，共同运动的速度为V₂，则有：


                                   ④


                     ⑤
解得：

                                ⑥
同理可得

，即只要第一次碰撞后小物体不从小车上掉下，以后的碰撞均不能使小物体从车上掉下。
所以要使物体不从车上掉下，车长应满足条件：

 ⑦

考点

据考高分专家说，试题“如图所示，质量为m的小物块（可视为质点）.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。

动量守恒定律

动量守恒定律：
1、内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。
2、表达式：m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁'+m₂v₂'。
3、动量守恒定律成立的条件：
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零；
②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计；
③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”：
①矢量性；②瞬时性；③相对性；④普适性。

动量守恒定律与机械能守恒定律的比较：

系统动量守恒的判断方法:

方法一：南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下：
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判断系统的动量是否守恒。
方法二：南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下：
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析，确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况，进而判定系统的动量是否守恒。