题目内容
如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏．甲和他的冰车的质量共为M＝30 kg，乙和它的冰车总质量也是30 kg，游戏时，甲推着一个质量为m＝15 kg的箱子，和他一起以大小为v0＝2.0 m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来．为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住．若不计冰面的摩擦力．求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出，才能避免与乙相撞．
答案：
解析：
提示：
解析：
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解析：如图，在甲推出箱子的过程中，甲和箱子组成的系统动量守恒．乙接到箱子并和乙一起运动的过程中，乙和箱子组成的系统动量也是守恒的．分别选甲、箱子为研究对象，箱子、乙为研究对象求解．要想刚好避免相撞，要求乙抓住箱子后与甲的速度正好相等． 设甲推出箱子后的速度为v1，箱子的速度为v，乙抓住箱子后的速度为v2． 对甲和箱子，推箱子前后动量守恒，以初速度方向为正，由动量守恒定律： (M＋m)v0＝mv＋Mv1 ① 对乙和箱子，抓住箱子前后动量守恒，以箱子初速方向为正，由动量守恒定律有： mv－Mv0＝(m＋M)v2 ② 刚好不相撞的条件是：v1＝v ③ 联立①②③解得：v＝5.2 m/s，方向与甲和箱子初速一致． |
提示：
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本题从动量守恒定律的应用角度看并不难，但需对两个物体的运动关系分析清楚(乙和箱子、甲的运动关系如何，才能不相撞)．这就需要我们要将“不相撞”的实际要求转化为物理条件，即：甲、乙可以同方向运动，但只要乙的速度不小于甲的速度，就不可能相撞． |
练习册系列答案
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