Question

兩磁鐵各放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運動．已知甲車和磁鐵的總質量為0.5kg，乙車和磁鐵的總質量為1.0kg．兩磁鐵的N極相對，推動一下，使兩車相向運動．某時刻甲的速率為2m/s，乙的速率為3m/s，方向與甲相反．兩車運動過程中始終未相碰．求：
（1）兩車最近時，乙的速度為多大？
（2）甲車開始反向運動時，乙的速度為多大？

Answer 1

分析：當兩車的速度相同時，相距最近，根據動量守恒定律求出乙車的速度．甲車開始反向時，其速度為0，根據動量守恒定律求出乙車的速度．

解答：解：（1）兩車最近時，車速相等．在整個過程中，動量守恒，由動量守恒定律得：
m_乙v_乙-m_甲v_甲=（m_甲+m_乙）v，解得v=

4

3

m/s．
（2）甲車開始反向時，其速度為0，設此時乙車的速度為v_乙′，
由動量守恒定律得：m_乙v_乙-m_甲v_甲=m_乙v_乙′，
解得：v_乙′=2m/s；
答：（1）兩車最近時，乙的速度為

4

3

m/s．
（2）甲車開始反向運動時，乙的速度為2m/s．

點評：解決本題的關鍵知道兩車作用的過程中動量守恒，當兩車速度相同時，相距最近，當甲車的速度為零時，開始反向運動