如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,木箱相对于冰面运动的速度为v,木箱运动到右侧墙壁时与竖直的墙壁
问题描述:
如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,木箱相对于冰面运动的速度为v,木箱运动到右侧墙壁时与竖直的墙壁发生弹性碰撞,反弹后被小孩接住,求整个过程中小孩对木箱做的功.
答
以向左为正方向,由动量守恒定律可得:
推出木箱过程中:(m+2m)v1-mv=0,
接住木箱过程中:mv+(m+2m)v1=(m+m+2m)v2,
小孩对木箱做功为W,对木箱由动能定理得:
W=
mv221 2
解得:W=
mv2;1 8
答:整个过程中小孩对木箱做的功为
mv2.1 8