题目内容

如图所示,一辆玩具汽车质量为3.0 kg,沿光滑水平面以2.0 m/s的速度向东运动,要使小车运动方向改变,可用速度为2.4 m/s水流由东向西射到小车的竖直挡板上,然后流入车中,求要改变小车的运动方向,射到小车里的水质量至少_________.

答案:2.5kg
解析:

  设小车和射入小车中的水质量分别为M和m,对于小车和射入的水组成的系统,水平方向动量守恒,设向东为正方向.则Mv+(-mv)=(M+m)v

  所以v,由上式可知:随m增加,v减小,直至射入小车中的水不再增加,v<0,即小车反向,可见和v=0对应的m即所求的质量.令v=0,解=0得:m=2.5 kg.


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