Question

【题目】如图所示，在光滑水平面上，人站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱以相对冰面6m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来被人接住后，再以相对冰面6m/s的速度向右推出。已知木箱的质量为10kg，人与车的总质量为60kg。求：

(1)第一次推出木箱的过程，人对木箱的冲量大小；

(2)人在一次接住与推出木箱的过程，木箱对人的冲量大小；

(3)人推木箱多少次后，人接不到木箱。

Answer 1

【答案】（1）60 kg·m/s（2）120 kg·m/s　　（3）人推木箱4次后，人接不到木箱

【解析】（1）对木箱由动量定理可知，人对木箱的冲量

I=m箱v箱　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①

带入数据得：I=60 kg·m/s　　　　②

（2）人接收木箱到推出木箱过程，木箱对人的冲量大小

I2=2m箱v箱=120 kg·m/s　　　　　　　　　　　③

（3）第一次推木箱过程，木箱对人的冲量

I1=m箱v箱　　　　　　　

设人推木箱n次后，人接不到木箱，则

I1+（n-1）I2=m人v人　　　　　　　　　　　　　④

其中v人≥v箱　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑤

带入数据得：n=3.5　　　　　　　 ⑥

即:人推木箱4次后，人接不到木箱 ⑦