题目内容
【题目】在如图所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱以相对地面速度v向右匀速运动。巳知木箱的质量为m，小明与车的质量为3m。木箱运动一段时间后与竖直墙壁发生无机械能损失的碰撞，反弹回来后被小明接住。求：
(1)推出木箱后小明和小车一起运动的速度v1的大小；
(2)小明接住木箱后三者一起运动的速度v2的大小。
(3)小明接住木箱后，再次以相同速度v推出木箱，要做多少功?
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】试题分析：在推出木箱的过程中，木箱和小明以及车组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律求出推出木箱后一起运动的速度的大小；小明在接木箱的过程中动量守恒，根据动量守恒定律求出小明接住木箱后三者一起运动的速度的大小；应用动量守恒定律求出推出木箱后的速度，然后应用能量守恒定律求出小明做的功。
（1）人第一次推出木箱，木箱和小明以及车组成的系统动量守恒。
根据动量守恒定律有： 
解得： 
（2）人接住木箱的过程中满足动量守恒，根据动量守恒可得： 
解得： 
（3）人第二次推出木箱满足动量守恒，由动量守恒有： 
解得： 
根据功能关系可得： 
联立可得小明做的功为： 
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