题目内容

【题目】如图所示,方盒A静止在光滑的水平面上,盒内有一个小滑块B,盒的质量是滑块质量的3倍,滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ。若滑块以速度v开始向左运动,与盒的左右壁发生无机械能损失的碰撞,滑块在盒中来回运动多次,最终相对盒静止,则此时盒的速度大小为________,滑块相对于盒运动的路程为________

【答案】 v/4 3v2/8μg

【解析】试题分析:物体与盒子组成的系统动量守恒;先由动量守恒求出盒子与物块的最终速度,再结合损失的机械能即可求出滑块相对于盒运动的路程.

设滑块的质量是m,碰后速度为,物体与盒子组成的系统合外力为0,
设向左为正方向,由动量守恒定律得: ,解得:
开始时盒子与物块的机械能:

碰后盒子与物块的机械能:

损失的机械能,解得:

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