题目内容

2.如图所示,甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游玩,甲和他的冰车总质量为30kg,乙和他的冰车总质量为30kg,游戏时甲推着一质量为10kg的木箱,和他一起以v0=3.5m/s的速度滑行,乙在甲的正前方相对地面静止,为避免碰撞,则甲至少以相对地面多大的速度将箱子推出才能避免与乙相撞?(  )
A.8m/sB.3 m/sC.6 m/sD.10 m/s

分析 甲将箱子沿冰面推给乙过程,甲乙的总动量守恒,乙把箱子抓住过程,乙与箱子总动量守恒,当甲与乙恰好不相撞时,甲将箱子推给乙后速度与乙接住箱子后的速度恰好相等.根据动量守恒定律和速度相等条件求解甲推箱子的速度大小的最小值.

解答 解:设甲至少以速度v将箱子推出,推出箱子后甲的速度为v,乙获得的速度为v
取向右方向为正方向.则根据动量守恒得:(M+m)v0=Mv+mv…①
 mv=(m+M)v…②
当甲与乙恰好不相撞时,v=v…③
联立①②③得:v=8m/s;
故选:A.

点评 本题考查了动量守恒定律的应用,应用动量守恒定律与动量定理即可正确解题,解决本题的关键是在于分析过程,选择规律,明确是不相撞的条件.

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