(1)设滑块P滑上乙车前的速度为v,以整体为研究对象,作用的过程中动量和机械能都守恒,选向右的方向为正,应用动量守恒和能量关系有:
mv1-2Mv2=0…①
E0=
m1 2
+
v
(2M1 2
…②
)v
①②两式联立解得:v1=4m/s v2=1m/s
(2)以滑块和乙车为研究对象,选向右的方向为正,在此动过程中,由动量守恒定律得:
mv1-Mv2=(m+M)v共…③
由能量守恒定律得:μmgL=
1 2
+
mv
1 2
-
Mv
(M+m)1 2
…④
v
③④联立并代入得:L=
m5 3
答:①滑块P滑上乙时的瞬时速度的大小为4m/s.
②滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,滑块P在乙车上滑行的距离为
m.5 3