Question

【题目】如图，一长木板位于光滑水平面上，长木板的左端固定一挡板，木板和挡板的总质量为M=3.0kg，木板的长度为L=1.5m．在木板右端有一小物块，其质量m=1.0kg，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10，它们都处于静止状态．现令小物块以初速度v0沿木板向左滑动，重力加速度g取10m/s2．

①若小物块刚好能运动到左端挡板处，求v0的大小；

②若初速度v0=3m/s，小物块与挡板相撞后，恰好能回到右端而不脱离木板，求碰撞过程中损失的机械能．

Answer 1

【答案】①若小物块刚好能运动到左端挡板处，v0的大小为2m/s；②若初速度v0=3m/s，小物块与挡板相撞后，恰好能回到右端而不脱离木板，碰撞过程中损失的机械能为0.375J．

【解析】试题分析：①设木板和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律①

对木板和物块系统，由功能关系②

由①②两式解得：

（2）同样由动量守恒定律可知，木板和物块最后也要达到共同速度v．

设碰撞过程中损失的机械能为．

对木板和物块系统的整个运动过程，由功能关系有③

由①③两式解得：