Question

一輛質量為m=6kg的平板小車�？吭趬�角處，地面水平且光滑，墻與地面垂直。一質量為m=2kg的小鐵塊（可視為質點）放在平板小車最右端，平板小車上表面水平且與小鐵塊之間的動摩擦因數μ=0.45，平板小車的長L=1m.現給鐵塊一個v₀=5m/s的初速度使之向左運動，與豎直墻發生彈性碰撞后向右運動，求：小鐵塊在平板上運動過程中系統損失的機械能（g取10m/s²）

Answer 1

解：設鐵塊向右運動到達豎直墻壁時的速度為v₁，根據動能定理得

   （2分）

解得v₁=4m/s

假設小鐵塊最終和平板車達到共速v₂，根據動量守恒定律得

    （2分）

解得 v₂=1m/s

設小鐵塊運動x與平板車達到共速，則根據功能關系得

    （2分）

解得 x=m

由于說明鐵塊在沒有與平板車達到共速時就滑出平板車。（1分）

所以小鐵塊在平板上運動過程中系統損失的機械能為

=18J    （2分）