Question

如图所示，一辆质量为M=3kg的平板小车A停靠在竖直光滑墙壁处，地面水平且光滑，一质量为m=1kg的小铁块B(可视为质点)放在平板小车A最右端，平板小车A上表面水平且与小铁块B之间的动摩擦因数μ=0.5，平板小车A的长度L=0.9m．现给小铁块B一个=5m/s的初速度使之向左运动，与竖直墙壁发生弹性碰撞后向右运动，求小铁块B在平板小车A上运动的整个过程中系统损失的机械能()．

Answer 1

9J

【解析】

试题分析：设铁块向左运动到达竖直墙壁时的速度为v1，根据动能定理得：

解得：v1=4m/s

假设发生弹性碰撞后小铁块最终和平板小车达到的共同速度为v2，根据动量守恒定律得：m v1=（M＋m）v2 解得：v1=1m/s

设小铁块在平板小车上的滑动的位移为x时与平板小车达到共同速度v2，则根据功能关系得：

解得：x=1.2m

由于x>L，说明铁块在没有与平板小车达到共同速度时就滑出平板小车．所以小铁块在平板小车上运动的整个过程中系统损失的机械能为：ΔE=2μmgL=9J

考点：动量守恒定律及动能定理.