Question

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甲=30kg，乙和他的冰车的质量也是30kg，游戏时甲推一个质量m=15kg的箱子，以大小为v₀=2.0m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，为避免相撞，甲将箱子推给乙，求：（1）甲至少以多大速度（相对地面）将箱子推出，才能避免相撞？（2）甲在推出时对箱子做了多少功？

 

Answer 1

答案：见详解
解析：

（1）两孩及木箱组成的系统总动量为30kg·m/s，方向向右，并且总动量守恒（推接木箱的力可看成内力）． （2）用此法可以避免两孩相撞，甲孩推出木箱乙孩接住木箱后，都停下来不可能，都向左运动也不可能．可用系统动量守恒予以推翻． （3）联系学生力学感受可以凭直觉分析出，若两孩向相反的方向运动，甲孩推木箱的速度太大，与习题所求不符，故排除此情况． （4）分析结果表明：甲孩以最小速度推出木箱，乙孩接住木箱又避免相撞，则最后两孩的运动情况应是两孩以相同的速度v共向右运动． 最后教师在学生充分思考列出所有方程的基础上，简单分析总结解题的基本思路和方法． 首先应搞清推木箱和接木箱的物理图景，通过全面的分析，搞清甲孩推出木箱乙孩接住木箱后两孩的运动情况是极其重要的，是解决问题的重中之重，需用较长时间进行分析，搞清情况后，正确选择系统及状态便可列方程求解．例如用方程（1）、（4）代入数值，得

提示：

考查动量定理。