如图1-6-2所示,甲车质量m1="20"kg,车上有质量M="50"kg的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h="0.45"m由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动,此时质量m2="

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图1-6-2所示,甲车质量m1="20" kg,车上有质量M="50" kg的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h="0.45" m由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动,此时质量m2="50" kg的乙车正以v0="1.8" m/s的速度迎面滑来,为了避免两车相撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳到乙车上,求人跳出甲车的水平速度(相对地面)应在什么范围内?不计地面和斜坡的摩擦(g取10 m/s2).

图1-6-2

◎ 答案

3.8 m/s≤v≤4.8 m/s

◎ 解析

甲车(包括人)滑下斜坡后速度:v="2gh=3" m/s,在人跳离甲车和人跳上乙车过程中各自动量守恒,设人跳离甲车和跳上乙车后,两车速度分别为vv,则:(M+m1)v=Mv+m1v                                            ①
Mv-m2v0=(M+m2)v′                         ②
恰不发生相撞的条件为:v′=±v         ③
从①得:v′=
从②得:v′=
v′=v′时,有 =时,得v="3.8" m/s
v′=-v′时,有=-时,得v="4.8" m/s
所以,人跳离甲车的速度(对地)应满足3.8 m/s≤v≤4.8 m/s.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图1-6-2所示,甲车质量m1="20"kg,车上有质量M="50"kg的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h="0.45"m由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动,此时质量m2="…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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