题目内容
【题目】如图所示,某同学在冰面上进行“滑车”练习,开始该同学站在A车前端以共同速度v0=9m/s做匀速直线运动,在A车正前方有一辆静止的B车,为了避免两车相撞,在A车接近B车时,该同学迅速从A车跳上B车,立即又从B车跳回A车,此时A、B两车恰好不相撞,已知人的质量m=25kg,A车和B车质量均为mA=mB=100kg,若该同学跳离A车与跳离B车时对地速度的大小相等、方向相反,不计一切摩擦.则下列说法正确的是
A.该同学跳离A车和B车时对地速度的大小为10m/s
B.该同学第一次跳离A过程中对A冲量的大小为250kgm/s
C.该同学跳离B车的过程中,对B车所做的功为1050J
D.该同学跳回A车后,他和A车的共同速度为5m/s
【答案】ACD
【解析】
AD.由动量守恒定律可得,人对地以速度v跳离A车,
(m + mA)v0= mv+ mAvA,
人跳上 B车后共同速度为vB,
mv=(m +mB)vB;
人跳离 B车后B车对地速度为v′B,
(m +mB)vB=mBv′B -mv;
人再跳回A车后,人和A车的共同速度为v′A,
mAvA-mv =(m + mA)v′A;
两车不相撞满足:
v′A=v′B;
联立解得:
v=10 m/s,vA=m/s,vB=2 m/s,v′A= v′B= 5 m/s,
故A项正确,D项正确;
B.由动量定理可知,该同学第一次跳离A车过程中,对A 车冲量大小为:
I==25 kgm/s,
故B项错误;
C.由动能定理可知该同学跳离B车过程中对B所做的功为:
W =-=1050 J,
故C项正确。
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