Question

【題目】如圖，一長木板位于光滑水平面上，長木板的左端固定一擋板，木板和擋板的總質量為M=3.0kg，木板的長度為L=1.5m．在木板右端有一小物塊，其質量m=1.0kg，小物塊與木板間的動摩擦因數μ=0.10，它們都處于靜止狀態．現令小物塊以初速度v0沿木板向左滑動，重力加速度g取10m/s2．

①若小物塊剛好能運動到左端擋板處，求v0的大小；

②若初速度v0=3m/s，小物塊與擋板相撞后，恰好能回到右端而不脫離木板，求碰撞過程中損失的機械能．

Answer 1

【答案】①若小物塊剛好能運動到左端擋板處，v0的大小為2m/s；②若初速度v0=3m/s，小物塊與擋板相撞后，恰好能回到右端而不脫離木板，碰撞過程中損失的機械能為0.375J．

【解析】試題分析：①設木板和物塊最后共同的速度為v，由動量守恒定律①

對木板和物塊系統，由功能關系②

由①②兩式解得：

（2）同樣由動量守恒定律可知，木板和物塊最后也要達到共同速度v．

設碰撞過程中損失的機械能為．

對木板和物塊系統的整個運動過程，由功能關系有③

由①③兩式解得：