Question

如图所示，质量为M的小车在光滑的水平面上以v0向左匀速运动，一质量为m的小球从高h处自由下落，与小车碰

如图所示，质量为M的小车在光滑的水平面上以v0向左匀速运动，一质量为m的小球从高h处自由下落，与小车碰撞后，反弹上升的高度仍为h．设M＞＞m，碰撞弹力N＞＞mg，球与车之间的动摩擦因数为μ，则小球弹起后的水平速度是v0或2μ2ghv0或2μ2gh．

Answer 1

该题需要分以下两种情况进行分析：
①小球离开小车之前已经与小车达到共同速度v，则水平方向上动量守恒，有
Mv₀=（M+m）v
由于M?m
所以：v=v₀；
②若小球离开小车之前始终未与小车达到共同速度，则对小球应用动量定理得
水平方向上有
F_μt=mv′
竖直方向上有
F_Nt=2mv=2m

2gh

，
又  F_μ=μF_N
解得：v′=2μ

2gh

；
故答案为：v₀或2μ

2gh

．