Question

【題目】如圖所示，質量為M=3kg的木箱靜止在光滑的水平面上，木箱內粗糙的底板正中央放著一個質量為m=1kg的小木塊，小木塊可視為質點。現使木箱和小木塊同時獲得大小為v0=4m/s的方向相反的水平速度，小木塊與木箱每次碰撞過程中機械能不損失。已知小木塊與木箱底板間的動摩擦因數為μ=0.3，木箱內底板長為L=0.5m。求：

(1)木箱的最終速度；

(2)小木塊最終停在木箱中的位置。

Answer 1

【答案】（1）2m/s （2）小木塊最終停在木箱中的正中央.

【解析】（1）設最終速度為v，以箱子初速度方向為正

由系統動量守恒：

Mv0+m（-v0）=（M+m）v 　①

得：v=2m/s ②

（2）對整個過程，由能量守恒：

③

　　　　　　　　　　　　④

得： 　　　　　　　　　　　⑤

由L=0.5m可以判斷小木塊最終停在木箱中的正中央。　　⑥