Question

【題目】如圖，某人用手抓住一個箱子靜止在足夠長的光滑水平面上，已知人的質量為4m，箱子質量為m.某時刻人以相對地面v0的速度向右推出箱子，箱子與右側墻壁碰 撞后以的速度彈回，當人接到箱子后再以相對地面v0的速度向右推出箱子，如此反復，求：

(1)第一次推出箱子后人的速度大小v1；

(2)若每次箱子與右側墻壁碰撞過程所用時間為t，箱子所受墻壁的平均沖力的大小F；

(3)試通過計算推斷人第二次推出箱子后，能否再次接到與墻壁碰撞彈回的箱子。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）能。

【解析】

取水平向左為正方向：

(1)由動量守恒定律，有

可得

；

(2)對箱子，由動量定理，有

可得

；

(3)研究人第一次接到箱子并第二次推出箱子的過程，人和箱子組成的系統動量守恒，則

解得

因為，所以人能再次接到與墻壁碰撞彈回的箱子。