Question

【题目】如图所示，质量为M=3kg的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为m=1kg的小木块，小木块可视为质点。现使木箱和小木块同时获得大小为v0=4m/s的方向相反的水平速度，小木块与木箱每次碰撞过程中机械能不损失。已知小木块与木箱底板间的动摩擦因数为μ=0.3，木箱内底板长为L=0.5m。求：

(1)木箱的最终速度；

(2)小木块最终停在木箱中的位置。

Answer 1

【答案】（1）2m/s （2）小木块最终停在木箱中的正中央.

【解析】（1）设最终速度为v，以箱子初速度方向为正

由系统动量守恒：

Mv0+m（-v0）=（M+m）v 　①

得：v=2m/s ②

（2）对整个过程，由能量守恒：

③

　　　　　　　　　　　　④

得： 　　　　　　　　　　　⑤

由L=0.5m可以判断小木块最终停在木箱中的正中央。　　⑥