Question

【題目】在如圖所示的光滑水平面上，小明站在靜止的小車上用力向右推靜止的木箱，木箱離開手以5m/s的速度向右勻速運動，運動一段時間后與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈回來后被小明接住．已知木箱的質量為30kg，人與車的質量為50kg．求：

（1）推出木箱后小明和小車一起運動的速度大小；

（2）小明接住木箱后三者一起運動，在接木箱過程中系統(tǒng)損失的能量．

Answer 1

【答案】（1）推出木箱后小明和小車一起運動的速度大小為3m/s；

（2）小明接住木箱后三者一起運動，在接木箱過程中系統(tǒng)損失的能量為37.5J．

【解析】試題分析：（1）在推出木箱的過程中，木箱和小明以及車組成的系統(tǒng)動量守恒，根據動量守恒定律求出推出木箱后小明和小車一起運動的速度v1的大小；

（2）小明在接木箱的過程中動量守恒，根據動量守恒定律求出小明接住木箱后三者一起運動的速度v2的大小．然后由能量守恒定律求出損失的機械能．

解：（1）人小明推出木箱過程系統(tǒng)動量守恒，取向左為正方向，由動量守恒定律得：

m1v1﹣m2v=0，

解得：v1=．

（2）小明接木箱的過程中動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得：

m2v+m1v1=（m1+m2）v2，

解得：v2=．

根據能量守恒得，，

代入數據解得△E=37.5J．

答：（1）推出木箱后小明和小車一起運動的速度大小為3m/s；

（2）小明接住木箱后三者一起運動，在接木箱過程中系統(tǒng)損失的能量為37.5J．