高中部分“动量”相关问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/28 03:00:52
甲乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上玩耍。甲和他的冰车质量之和为M=30kg,乙和他的冰车质量之和也为M=30kg。甲推着一个质量m=15kg的箱子以V1=2M/S的速度滑行,乙以相同的速度迎面滑来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处,乙迅速抓住。若不计冰面摩擦,求甲至少要以多大速度(相对于地)将箱子推出,才能避免与乙相撞?
答案是5.2M/S.希望能给予适当过程解释。

取甲的初速方向为正,对甲推出箱子的过程,以甲和箱子为系统,动量守恒.
其中v0 为推出箱子后甲的速度,v为甲推出箱子的速度
对乙接住箱子的过程,以箱子和乙为系统,动量守恒
(M+m)×V0-M×V0=(M+m+M)V

其中 v'为乙接住箱子后的速度,要使他们不相撞,应满足 (M+m)×V0=M×V+mV’

解得甲推出箱子的最小速度5.2 (m/s)

(M+m)*v1=Mv2+mv3
mv3=(M+m)v4
v2=v4
解得v2=1.2m/s
v3=3.6m/s

1M/S
(30+15)*2-15V=15V-30*2,这样甲乙速度一样了,就不撞了,得V=1

4 m/s