Question

哪位高手能给我指点一下?

一个4千克的木板车,以5m/s的速度在光滑水平面上匀速运动.把一个1千克的小木块,以初速度0放在板车上,且木快与板车间没有发生相对运动.问:板车与木快匀速行驶时的速度?
如果用动量守恒算的话,答案是4m/s.(与练习册的答案符合)
用能量守恒算: 因为机械能守恒,所以1/2m1v1^2=1/2(m1+m2)v2^2
即0.5*4*5^2=0.5*(4+5)*v^2, 解得v=根号20

Answer 1

这个过程中机械能不守恒，因为木块与平板车之间有摩擦系统一部分机械能转化为内能。在题目中虽然有“木快与板车间没有发生相对运动”的条件，好像是说木块和平板车之间由于静摩擦而最后达到相同速度的，楼主似乎要说静摩擦力不会损失机械能。但事实上，在这个过程虽然可以认为作用时间极短，但事实上一定会发生相对运动，因为木块的速度由零增加到最后的共同速度需要一定的时间（即使这个时间很短，但一定会有），而平板车的速度由原来的值减小到最终速度也一定需要相同的时间，在这段时间内，木块和小车之间也一定会发生相对运动。其实这个过程跟两个小球发生完全非弹性碰撞的情况是完全一样的，一定会有机械能损失。因此练习册的答案是对的。