题目内容

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位.

一个质量为40 kg的小孩站在质量为20 kg的平板车上以2 m/s的速度在光滑的水平面上运动,现小孩沿水平方向向前跳出后:

(1)若小孩跳出后,平板车停止运动,求小孩跳出时的速度.

(2)若小孩跳出后,平板车以大小为2 m/s的速度沿相反方向运动,求小孩跳出时的速度和跳出过程所做的功.

答案:
解析:

  设小孩沿水平方向向前跳出的速度为V

  (1)小孩跳出后,平板车停止运动,根据动量守恒定律得

  (M+m)v0=mV  (2分)

  解得 =3 m/s  (3分)

  (2)小孩跳出后,平板车以大小为v0的速度沿相反方向运动,根据动量守恒定律得

  (M+m)v0=mV-Mv0  (2分)

  解得 =4 m/s  (2分)

  W=(Mv02mv2)-(m+M)v02  (3分)

  =240 J  (2分)


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