Question

【题目】如图所示，小车A、小木块B的质量分别为mA=15kg，mB=5kg，B位于A的左端，与A一起以v0=4m/s的速度在光滑水平面上向右运动．一段时间后，A与固定的墙壁相碰，碰撞的时间极短，碰撞后A以原速率开始向左运动，由于A、B间有摩擦力，最后B没有从A上掉下．g取10m/s2求：

（1）小车A碰墙壁前后动量的改变量；

（2）小木块B的最后速度；

（3）整个过程中由于A、B间摩擦产生的热量．

Answer 1

【答案】（1）120kgm/s，方向与小车初速度方向相反；（2）2m/s，速度方向与小车初速度方向相反；（3）120J．

【解析】

（1）取小车初速度方向为正方向，

小车碰撞前的动量为 ，

小车碰撞后的动量为 ，

小车动量的该变量 ．

即小车动量的变化量大小为 ，方向与小车初速度方向相反．

（2）设最终木块与小车的共同速度为v，小车碰撞墙壁反弹后的运动过程，小车与木块组成的系统动量守恒，规定小车初速度方向为正方向，

，

代入数据解得 ．速度方向与小车初速度方向相反．

（3）A、B间由于摩擦产生的热量为Q，等于系统损失的机械能，

，

代入数据解得Q=120J．