(1)设第一次碰墙壁后,平板车向左移动s,末速度变为0,由于系统总动量向右,平板车速度为零时,滑块还在向右滑行,由动能定理:
-μMgs=0-
mv02,1 2
s=
①mv02
2μMg
代入数据得:s=
=2×22
2×0.4×3×10
m=0.33m 1 3
(2)设与墙相撞前平板车已经和滑块取得共同速度v1,规定向右为正方向,据动量守恒得:
Mv0-mv0=(M+m)v1 ②
由于撞墙前平板车与滑块均做匀变速直线运动,那么平板车由速度为零向右加速到v1,前进的距离s1,由动能定理得:
mv12-0=μMgs1 1 2
代入数据得:v1=0.4m/s,
s1=
m<1 75
m 1 3
充分说明平板车还未与墙相撞,就与滑块取得共同速度,所以,平板车第二次与墙碰撞前瞬间的速度
v=v1=0.4m/s
答:(1)平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离为0.33m;
(2)平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v为0.4m/s.