题目内容
【题目】如图所示，甲车质量m1＝m，在车上有质量为M＝2m的人，甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h处由静止滑下，到水平面上后继续向前滑动，此时质量m2＝2m的乙车正以v0的速度迎面滑来，已知h＝
,为了使两车不发生碰撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳上乙车，试求人跳离甲车的水平速度(相对地面)应满足什么条件？不计地面和斜坡的摩擦，小车和人均可看作质点．
【答案】
v0≤v≤
v0
【解析】试题分析：设甲车(包括人)滑下斜坡后速度v1，由机械能守恒定律得
(m1＋M)v12＝(m1＋M)gh
得：v1＝
设人跳出甲车的水平速度(相对地面)为v，在人跳离甲车和人跳上乙车过程中各自动量守恒，设人跳离甲车和跳上乙车后．两车的速度分别为v′1和v′2，则
人跳离甲车时：(M＋m1)v1＝Mv＋m1v′1
即(2m＋m)v1＝2mv＋mv′1①
人跳上乙车时：Mv－m2v0＝(M＋m2)v′2
即(2m＋2m)v′2＝2mv－2mv0②
解得v′1＝6v0－2v③
v′2＝
v－
v0④
两车不可能发生碰撞的临界条件是：v′1＝±v′2
当v′1＝v′2时，由③④解得v＝
v0
当v′1＝－v′2时，由③④解得v＝
v0
故v的取值范围为： 
v0≤v≤
v0.
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