Question

质量m的小车左端放有质量为m的铁块

质量为M的小车左端放有质量为m得铁块,以共同速度v沿光滑水平面向竖直墙运动,车与墙碰撞的时间极短,不计动能损失.设物块与车之间的动摩擦因数μ,车长为L,铁块不会到达车的右端,到最终相对静止时为止,产生的摩擦生热多少?

Answer 1

车碰撞后反向,直到小车铁块达到共速v'便相对静止,由动量定理有
Mv-mv=(M+m)v'
由能量守恒有,摩擦产生的热Q=1/2(M+m)v^2-1/2(M+m)v'^2
解得Q=2Mmv^2/(M+m)