Question

【題目】滑冰是青少年喜愛的一項體育運動。如圖，兩個穿滑冰鞋的男孩和女孩一起在滑冰場沿直線水平向右滑行，某時刻他們速度均為v0＝2m/s，后面的男孩伸手向前推女孩一下，作用時間極短，推完后男孩恰好停下，女孩繼續沿原方向向前滑行。已知男孩、女孩質量均為m＝50kg，假設男孩在推女孩過程中消耗的體內能量全部轉化為他們的機械能，求男孩推女孩過程中：

(1)女孩受到的沖量大小；

(2)男孩消耗了多少體內能量？

Answer 1

【答案】(1) 100Ns (2) 200J

【解析】

(1)男孩和女孩之間的作用力大小相等，作用時間相等，

故女孩受到的沖量等于男孩受到的沖量，

對男孩，由動量定理得：I＝△P＝0-mv0＝-50×2＝-100Ns，

所以女孩受到的沖量大小為100Ns；

(2)對女孩，由動量定理得100＝mv1-mv0，

故作用后女孩的速度

根據能量守恒知，男孩消耗的能量為

；