Question

【題目】兩磁鐵各固定在兩輛小車上，小車能在水平面上無(wú)摩擦地沿同一直線運(yùn)動(dòng)。已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5 kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1 kg。兩磁鐵的N極相對(duì)，推動(dòng)一下，使兩車相向運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻甲的速率為2 m/s，乙的速率為3 m/s，方向與甲相反。兩車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未相碰。求：

(1) 甲車開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙的速度為多大？

(2) 兩車最近時(shí)，乙的速度為多大？

Answer 1

【答案】(1) 2 m/s (2) 1.33 m/s

【解析】(1)甲車開(kāi)始反向時(shí)，其速度為0，設(shè)此時(shí)乙車的速度為v乙′，由動(dòng)量守恒定律得

m乙v乙－m甲v甲＝m乙v乙′

故v乙′＝2 m/s。

(2)兩車相距最近時(shí)，兩車的速度相同，設(shè)該速度為v，取乙車的速度方向?yàn)檎�方向。由�?dòng)量守恒定律得

m乙v乙－m甲v甲＝(m甲＋m乙)v

所以兩車最近時(shí)，乙車的速度為

v≈1.33 m/s