Question

【题目】两磁铁各固定在两辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为1 kg。两磁铁的N极相对，推动一下，使两车相向运动，某时刻甲的速率为2 m/s，乙的速率为3 m/s，方向与甲相反。两车运动过程中始终未相碰。求：

(1) 甲车开始反向运动时，乙的速度为多大？

(2) 两车最近时，乙的速度为多大？

Answer 1

【答案】(1) 2 m/s (2) 1.33 m/s

【解析】(1)甲车开始反向时，其速度为0，设此时乙车的速度为v乙′，由动量守恒定律得

m乙v乙－m甲v甲＝m乙v乙′

故v乙′＝2 m/s。

(2)两车相距最近时，两车的速度相同，设该速度为v，取乙车的速度方向为正方向。由动量守恒定律得

m乙v乙－m甲v甲＝(m甲＋m乙)v

所以两车最近时，乙车的速度为

v≈1.33 m/s