質(zhì)量M=3kg．足夠長(zhǎng)的平板車放在光滑的水平面上，在平板車的左端放有一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小車左上方的天花板上固定一障礙物A，其下端略高于平板車上表面但能擋住物塊，如圖所示．初始時(shí)，平板車與物塊一起以v
0=2m/s的水平速度向左運(yùn)動(dòng)，此后每次物塊與A發(fā)生碰撞后，速度均反向但大小保持不變，而小車可繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，已知物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，取g=10m/s
2，碰撞時(shí)間可忽略不計(jì)，求：
①與A第一次碰撞后，物塊與平板車相對(duì)靜止時(shí)的速率；
②從初始時(shí)刻到第二次碰撞后物塊與平板車相對(duì)靜止時(shí)，物塊相對(duì)車發(fā)生的位移．
①物塊與障礙物碰后，物塊和小車系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以小車的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得：
Mv
0-mv
0=（M+m）v
1，
代入數(shù)據(jù)解得：v
1=1m/s；
②從開始到第二次碰撞后物塊與平板車相對(duì)靜止過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：Mv
1-mv
1=（M+m）v
2，
由動(dòng)能定理得：-μmgL=
（M+m）v
22-
（M+m）v
02，
代入數(shù)據(jù)解得：L=1.5m；
答：①與A第一次碰撞后，物塊與平板車相對(duì)靜止時(shí)的速率為1m/s；
②從初始時(shí)刻到第二次碰撞后物塊與平板車相對(duì)靜止時(shí)，物塊相對(duì)車發(fā)生的位移為1.5m．