如图所示,甲车质量m1=m,在车上有质量为M=2m的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h处由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动,此时质量m2=2m的乙车正以v0的速度迎面滑

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

如图所示,甲车质量m1=m ,在车上有质量为M=2m的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h处由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动,此时质量m2=2m的乙车正以v0的速度迎面滑来,已知,为了使两车不可能发生碰撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳上乙车,试求人跳离甲车的水平速度(相对地面)应满足什么条件?不计地面和斜坡的摩擦,小车和人均可看作质点.

◎ 答案

v0≤v≤v0

◎ 解析


试题分析:设甲车(包括人)滑下斜坡后速度v1,由机械能守恒定律得
 (m1+M)v12=(m1+M)gh
得:v1
设人跳出甲车的水平速度(相对地面)为v,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.两车的速度分别为v′1和v′2,则
人跳离甲车时:(M+m1)v1=Mv+m1v′1
即(2m+m)v1=2mv+mv′1
人跳上乙车时:Mv-m2v0=(M+m2)v′2
即(2m+2m)v′2=2mv-2mv0
解得v′1=6v0-2v③
v′2v-v0
两车不可能发生碰撞的临界条件是:v′1=±v′2
当v′1=v′2时,由③④解得v=v0
当v′1=-v′2时,由③④解得v=v0
故v的取值范围为:v0≤v≤v0.
点评:解决本题的关键抓住临界状态,选择研究对象,运用动量守恒定律进行求解.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,甲车质量m1=m,在车上有质量为M=2m的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h处由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动,此时质量m2=2m的乙车正以v0的速度迎面滑…”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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