Question

如图所示，一辆质量为M＝3 kg的平板小车A停靠在竖直光滑墙壁处，地面水平且光滑，一质量为m＝1 kg的小铁块B(可视为质点)放在平板小车A最右端，平板小车A上表面水平且与小铁块B之间的动摩擦因数μ＝0.5，平板小车A的长度L＝0.9 m。现给小铁块B一个v₀＝5 m/s的初速度使之向左运动，与竖直墙壁发生弹性碰撞后向右运动，重力加速度g＝10 m/s²。下列说法正确的是（  ）

A. 小铁块B向左运动到达竖直墙壁时的速度为2m/s

B. 小铁块B与墙壁碰撞过程中所受墙壁的冲量为8 N/s

C. 小铁块B从反向到与车同速共历时0.6s

D. 小铁块B在平板小车A上运动的整个过程中系统损失的机械能为9 J

Answer

BD

【解析】A项：设铁块向右运动到达竖直墙壁时的速度为v1，根据动能定理得，代入数据可得：，故A错误；

B项：小铁块B与竖直墙壁发生弹性碰撞，所以小铁块弹回的速度大小为，方向向右，根据动量定理 ，故B正确；

C、D项：假设小铁块最终和平板车达到共速v2，根据动量守恒定律得，解得， 小铁块最终和平板车达到共速过程中小铁块的位移：，平板车的位移：

，说明铁块在没有与平板车达到共速时就滑出平板车，所以小铁块在平板上运动过程中系统损失的机械能为，故C错误，D正确。

点晴：本题首先要分析铁块的运动情况，对于铁块向右运动是否滑出平板车，我们可以采用假设法进行判断，正确运用功能关系求解。