题目内容

【题目】如图所示,甲、乙两小车能在光滑水平面上自由运动,两根磁铁分别固定在两车上,甲车与磁铁的总质量为1kg,乙车和磁铁的总质量为2kg,两磁铁的同名磁极相对时,推一下两车使它们相向运动,t时刻甲的速度为3m/s,乙的速度为2m/s,它们还没接触就分开了,则( )

A.乙车开始反向时,甲车速度为0.5m/s方向与原速度方向相反
B.甲车开始反向时,乙的速度减为0.5m/s方向不变
C.两车距离最近时,速率相等,方向相同
D.两车距离最近时,速率都为 m/s,方向都与t时刻乙车的运动方向相反

【答案】B,C
【解析】解:A、系统不受外力,总动量守恒,设甲的初速度方向为正方向;当乙车速度为零时,开始反向,根据动量守恒得:

mv1﹣mv2=mv1′,

解得:v1′=﹣1m/s,方向与原来方向相反.故A错误.

B、当甲车速度为零时,开始反向,根据动量守恒定律得:

mv1﹣mv2=mv2′,

解得:v2′=﹣0.5m/s,方向与原来乙的方向相同.故B正确.

CD、当两者速度相同时,相距最近,根据动量守恒得:mv1﹣mv2=(m+m)v,

解得:v= m/s,方向与乙车原来的速度方向相同.故C正确,D错误.

故选:BC.

【考点精析】通过灵活运用动量守恒定律,掌握动量守恒定律成立的条件:系统不受外力或系统所受外力的合力为零;系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多;系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变即可以解答此题.

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