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0.5 kg，乙車和磁鐵的總質量為1.0 kg,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2 m/s，乙的速率為3 m/s，方向與甲相反,兩車運動過程中始終未相碰.則：

(1)兩車最近時，乙的速度為多大?

(2)甲車開始反向時，乙的速度為多大?

 

Answer 1

解析：兩車相距最近時，兩車的速度相同，設該速度為v，取乙車的速度方向為正方向.由動量守恒定律得

m_乙v_乙-m_甲v_甲=（m_甲+m_乙）v

所以兩車最近時，乙車的速度為

 v== m/s= 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′

v_乙′== m/s=2 m/s.

答案：(1) m/s    (2)2 m/s