题目内容

2.将质量为m甲=1kg、m乙=0.5kg的甲、乙两根条形磁铁放在光滑水平面上,其N极相对,轴线在同一直线上.如图所示,现轻推以下使它们相向运动,某时刻它们的速度大小分别为V甲=2m/s,V乙=3m/s,方向如图,如果两磁铁没有接触就分开了,则以下判断中正确的是(  )
A.甲反向时,乙的速度为1m/s,方向不变
B.乙反向时  甲的速度为0.5m/s,方向不变
C.甲、乙相距最近是速度均为零
D.甲、乙相距最近是速度均为$\frac{1}{3}$m/s

分析 当两者距离最近时,两者的速度相同,甲、乙组成的系统动量守恒,应用动量守恒定律分析答题.

解答 解:A、以向右为正方向,系统总动量:p=m甲v甲+m乙v乙=1×2+0.5×(-3)=0.5kg•m/s,系统总动量方向向右,甲乙组成的系统动量守恒,系统总动量水平向右,甲的动量不可能向右,甲不会反向运动,故A错误;
B、甲乙组成的系统动量守恒,以向右为正方向,乙反向时乙的速度为零,由动量守恒定律得:m甲v甲-m甲v甲=m甲v甲′,代入数据解得:v甲′=0.5m/s,故B正确;
C、甲乙相距最近时,两者速度相等,以向右为正方向,由动量守恒定律得:m甲v甲-m甲v甲=(m甲+m乙)v,代入数据解得:v=$\frac{1}{3}$m/s,故C错误,D正确;
故选:BD.

点评 本题考查了求甲、乙的速度,甲乙组成的系统动量守恒,分析清楚物体的运动过程,应用动量守恒定律即可解题,解题时注意正方向的选择.

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