题目列表(包括答案和解析)
如图5-15所示,甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量共为30kg,乙和他的冰车总质量也是30kg。游戏时,甲推着一个质量为15kg的箱子和他一起以2m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞,甲突然将箱子滑冰面推给乙,箱子滑到乙处,乙迅速抓住。若不计冰面摩擦,求甲至少以多大速度(相对地)将箱子推出,才能避免与乙相撞?
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解析:设甲、乙、
甲乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车的质量共为M甲=30kg,乙和他的冰车的质量也是30kg,游戏时甲推一个质量m=15kg的箱子,以大小为v0=2.0m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来,为避免相撞,甲将箱子推给乙,求:(1)甲至少以多大速度(相对地面)将箱子推出,才能避免相撞?(2)甲在推出时对箱子做了多少功?
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甲、乙两小船质量均为M=120 kg,静止于水面上,甲船上的人质量m=60 kg,通过一根长为L=10 m的绳用F=120 N的水平力拉乙船,求:
(1)两船相遇时,两船分别走了多少距离.
(2)为防止两船相撞,人至少以多大的速度跳离甲船.(忽略水的阻力)
【解析】:(1)甲船和人与乙船组成的系统动量时刻守恒.
由平均动量守恒得:(M+m)x甲=Mx乙
又x甲+x乙=L
以上两式联立可求得:x甲=4 m,x乙=6 m.
(2)设两船相遇时甲船的速度为v1,对甲船和人用动能定理得:
Fx甲=(M+m)v
因系统总动量为零,所以人跳离甲后,甲速度为零时,人跳离速度最小,设人跳离的速度为v,因跳离时,甲船和人组成的系统动量守恒,有:(M+m)v1=0+mv可求得:v=4m/s.
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