考试
2021-08-01 00:12:13

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

题目描述

【题目】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=30kg,乙和他的冰车的质量也是30kg.游戏时,甲推着一个质量m=15kg的箱子,和他一起以大小为的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来.为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住.若不计冰面的摩擦力,求:

(1)甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免他与乙相撞;

(2)甲在推出时对箱子做了多少功.

答案解析

试题(i)甲推出箱子后,要想刚能避免相碰,要求乙抓住箱子后反向和甲的速度正好相等.设箱子推出后其速度为v,甲孩的速度为,根据动量守恒可得①设乙孩抓住箱子后其速度为,根据动量守恒可得.②刚好不相碰的条件要求.③联立三式可解得代入数值可得④(ⅱ)设推出时甲对箱子做功为W,根据功能关系可知 ⑤ (2分)代入数值可得⑥ (1分)

(1)5.2 m/s,(2)172.8 J.

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