Question

【題目】如圖所示，小車A、小木塊B的質量分別為mA=15kg，mB=5kg，B位于A的左端，與A一起以v0=4m/s的速度在光滑水平面上向右運動．一段時間后，A與固定的墻壁相碰，碰撞的時間極短，碰撞后A以原速率開始向左運動，由于A、B間有摩擦力，最后B沒有從A上掉下．g取10m/s2求：

（1）小車A碰墻壁前后動量的改變量；

（2）小木塊B的最后速度；

（3）整個過程中由于A、B間摩擦產生的熱量．

Answer 1

【答案】（1）120kgm/s，方向與小車初速度方向相反；（2）2m/s，速度方向與小車初速度方向相反；（3）120J．

【解析】

（1）取小車初速度方向為正方向，

小車碰撞前的動量為 ，

小車碰撞后的動量為 ，

小車動量的該變量 ．

即小車動量的變化量大小為 ，方向與小車初速度方向相反．

（2）設最終木塊與小車的共同速度為v，小車碰撞墻壁反彈后的運動過程，小車與木塊組成的系統動量守恒，規定小車初速度方向為正方向，

，

代入數據解得 ．速度方向與小車初速度方向相反．

（3）A、B間由于摩擦產生的熱量為Q，等于系統損失的機械能，

，

代入數據解得Q=120J．