(1)物块滑上木板后,在摩擦力作用下,木板从静止开始做匀加速运动。设木块加速度为
a,经历时间
T后与墙第一次碰撞,碰撞时的速度为
v1,则:
①
②
③
联立①②③式解得
T =" 0.4" s
v1 =" 0.4" m/s ④
在物块与木板两者达到共同速度前,在每两次碰撞之间,木板受到物块对它的摩擦力作用而做加速度恒定的运动,因而木板与墙相碰后将返回至初态,所用时间为
T。设在物块与木板两者达到共同速度
v前木块共经历
n次碰撞,则有:
⑤
式中
是碰撞
n次后木板从起始位置至达到共同速度所需要的时间。
⑤式可改写为
⑥
由于木板的速率只能位于0到
v0之间,故有
0≤
≤
⑦
求解上式得
1.5≤
n≤2.5
由于
n是整数,故
n="2 " ⑧
再由①⑤⑧得
=" 0.2" s ⑨
v =" 0.2 " m/s ⑩
从开始到物块与木板两者达到共同速度所用的时间为
=" 1.8" s (11)
(2)物块与木板达到共同速度时,木板右端与墙之间的距离为
(12)
联立①(12)式,并代入数据得
s =" 0.06 " m