Question

在如圖所示的光滑水平面上，小明站在靜止的小車(chē)上用力向右推靜止的木箱，木箱最終以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)．已知木箱的質(zhì)量為m，人與車(chē)的質(zhì)量為2m，木箱運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈回來(lái)后被小明接住．求：
①推出木箱后小明和小車(chē)一起運(yùn)動(dòng)的速度v₁的大��；
②小明接住木箱后三者一起運(yùn)動(dòng)的速度v₂的大�。�

Answer 1

分析：①在推出木箱的過(guò)程中，木箱和小明以及車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出推出木箱后小明和小車(chē)一起運(yùn)動(dòng)的速度v₁的大��；
②小明在接木箱的過(guò)程中動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出小明接住木箱后三者一起運(yùn)動(dòng)的速度v₂的大�。�

解答：解：①取向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律有
0=2mv₁-mv
得v1=

v

2

②小明接木箱的過(guò)程中動(dòng)量守恒，有mv+2mv₁=（m+2m）v₂
解得v2=

2v

3

答：①推出木箱后小明和小車(chē)一起運(yùn)動(dòng)的速度v₁的大小v1=

v

2

．
②小明接住木箱后三者一起運(yùn)動(dòng)的速度v₂的大小v2=

2v

3

．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握動(dòng)量守恒定律，以及在運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解題時(shí)注意速度的方向．