如图所示，用长为
的轻绳拴接质量为
的小球，轻绳的另一端固定在平板车左端的支架上，悬点距离平板车上表面的高度为
，在平板车的右侧停放着质量为
的物体，已知平板车（含支架）的质量为
，开始平板车与小球以
的速度向右做匀速直线运动，与物体发生碰撞后粘在一起运动，且碰撞瞬间轻绳断裂，经过一段时间，小球落在平板车上且立即与平板车相对静止，忽略一切摩擦力及空气阻力，重力加速度
，则：
(1)小球落在平板车上的位置与悬点位置之间的水平距离为多少？
(2)小球落在平板车上后平板车的速度应为多大？
(3)整个过程中平板车、小球、物体组成的系统损失的机械能应为多少？
【答案】(1)0.4m
(2)3.2m/s
(3)14.4J
【知识点】系统在某一方向不受外力、利用动量守恒及能量守恒解决（类）碰撞问题
【详解】（1）对平板车与物体组成的系统，碰撞过程中动量守恒，则由动量守恒定律得
代入数据解得碰撞后平板车和物体的速度
设小球下落时间为t，则
解得
则可得小球落在平板车上的位置与悬点位置之间的水平距离
代入数据得
（2）设平板车、小球、物体组成的系统的最终速度为
，由水平方向动量守恒得
解得
（3）由能量守恒得
解得系统损失的机械能
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