Question

一道高中物理动量守恒的题

如图所示，质量为M、长L=1.0m、右端带有竖直挡板的木板B，静止在光滑水平面上.质量为m的小木块（可视为质点）A，以水平速度v0=4.0m/s滑上B的左端，在右端与B碰撞后，最后恰好滑回木板B的左端. 已知M=3m，并且在A与挡板碰撞时无机械能损失，忽略碰撞时间，取g=10m/s2

请帮忙分析一下物理过程，我觉得在A与挡板碰撞后，A先减速为0再加速，摩擦力先做负功然后做正功，这个不是应该分开列式的吗？但是位移又该如何确定？

Answer 1

在物理学中，动量守衡和能量守衡两大定理的最重要的作用就是可以只考虑首尾状态，而忽略中间过程，有时候作用过程很复杂， 前提是满足一定的条件（如碰撞过程无机械能损失，则应用能量守衡定理的时候碰撞过程忽略不计）。如果非要分析过程的话，A在碰撞之前做匀减速直线运动，速度由V0变到V1，碰撞的时候没有机械能损失，意味着碰撞瞬间A速度大小不变，但方向反向，速度大小仍为V1，然后匀减速到起始点速度为零。你的理解“A与挡板碰撞后，A先减速为0再加速，摩擦力先做负功然后做正功”是有点问题的，在碰撞的时候时间很短，忽略掉，摩擦力是不做功的，你所理解的这个位移是为0的，A的速度是瞬间反向，理想状态应该是突变的，没有减速和加速的过程。本题一共三个过程，A减速到右端过程，碰撞过程，A减速到左端过程，可以分开列式，也可以整体列式。如果楼主知道这道题该怎么解只是对过程有疑问的话我相信我已经解释清楚了，如果需要具体的解题步骤我再补充。

Answer 2

质量知道就可以算最终速度，
最终速度知道算总的能量损失，
而能量损失就是A摩擦B损失的能量，则AB碰之前就损失了一般能量。
又知道滑的总长度，就可以算肉，
根据能量守恒和动量守恒可以算速度，
好像最重要的一点就是因为A与B的相对位置不变，所以算B的位移就是算A的位移，，
啊啊啊啊啊，，晕了，高考过去两个月全都忘完了，，公式都记不住了，，楼主按这个思路想想吧，好像以前写过的，，，，

Answer 3

A加速时间与其减速时间一致，
计算加速时间：
对B来说，先匀加速后匀减速，看B的平均速度Vb：mv0／2（m+M）,,,A的平均速度Va：mv0／2（m+M） ＋mv0／2，，，L已知，Va可知，时间可知，Vb可知，则B的位移不可知吗？

Answer 4

1 A与挡板碰撞后，A的确是先减速为0再加速，但这一过程发生在被忽略的碰撞时间内，所以可以看做A碰撞后只是速度方向改变了。
2 你所说的分开列式我不懂，我只说下我的思路。
3 不难看出整个过程中，m做匀减速运动，由动能定理得μmg*2L=1/2mv0,可以得到μ=(v0*v0)/4gL,
4 2μgs=v0*v0-0*0,得到s=(v0*v0)/2μg,再代入μ，得s=2L,即s=2.0m