不明白为什么可以用动量守恒来做装有细砂的木箱在水平轨道上向右滑行,木箱和细砂的总质量为M,木箱与轨道间动摩擦因数为μ.一排人站在O点右侧的水平轨道旁,O点与第一个人以及每相邻的两个人之间的距离都是L,如图所示.当木箱每经过一人身旁时,此人就将一质量为m的沙袋沿竖直方向投入到木箱内,已知M=4m,不计沙袋中空中的运动时间,且沙袋与木箱瞬间就获得共同速度.木箱停止运动时,箱内一共有两个沙袋.求木箱通过O点时速度v0的范围.

问题描述:

不明白为什么可以用动量守恒来做
装有细砂的木箱在水平轨道上向右滑行,木箱和细砂的总质量为M,木箱与轨道间动摩擦因数为μ.一排人站在O点右侧的水平轨道旁,O点与第一个人以及每相邻的两个人之间的距离都是L,如图所示.当木箱每经过一人身旁时,此人就将一质量为m的沙袋沿竖直方向投入到木箱内,已知M=4m,不计沙袋中空中的运动时间,且沙袋与木箱瞬间就获得共同速度.木箱停止运动时,箱内一共有两个沙袋.求木箱通过O点时速度v0的范围.

在沙袋与木箱作用的短暂过程中,内力远大于外力可以应用动量守恒,整个运动过程中不能了,要考虑摩擦力做功,所以本题思路很清晰,沙袋和木箱作用过程中有能量损失,所以必须用动量守恒分析出来作用后的速度,找到能量损失.