Question

(9分）如圖所示，在光滑的水平面上，有一質量為M="3" kg的薄板和質量m=1kg的物塊。現給薄板和物塊相同的初速度v=4m/s朝相反方向運動，它們之間有摩擦，薄板足夠長，求

①當薄板的速度為2.4m/s時，物塊的速度大小和方向。
②薄板和物塊最終停止相對運動時，因摩擦而產生的熱量。

Answer 1

①0.8m/s   方向向左    ②24J

試題分析：①取向左為正向，當薄板速度為v₁=2.4m/s時，由動量守恒定律可得，
（M-m）v=Mv₁＋mv₂， （2分）
解得v₂=0.8m/s， （1分）   方向向左 （1分）
②停止相對運動時，由動量守恒定律得，Mv-mv=（M+m）v′， （2分）
解得最終共同速度v′=2m/s，方向向左； （1分）
因摩擦而產生的熱量J （2分）