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(yùn)動(dòng)．已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg．兩磁鐵的N極相對(duì)，推動(dòng)一下，使兩車相向運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻甲的速率為2m/s，乙的速率為3m/s，方向與甲相反．兩車運(yùn)動(dòng)過程中始終未相碰．求：
（1）兩車最近時(shí)，乙的速度為多大？
（2）甲車開始反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙的速度為多大？

Answer 1

分析：當(dāng)兩車的速度相同時(shí)，相距最近，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出乙車的速度．甲車開始反向時(shí)，其速度為0，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出乙車的速度．

解答：解：（1）兩車最近時(shí)，車速相等．在整個(gè)過程中，動(dòng)量守恒，由動(dòng)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(shí)，其速度為0，設(shè)此時(shí)乙車的速度為v_乙′，
由動(dòng)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(shí)，乙的速度為

4

3

m/s．
（2）甲車開始反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙的速度為2m/s．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道兩車作用的過程中動(dòng)量守恒，當(dāng)兩車速度相同時(shí)，相距最近，當(dāng)甲車的速度為零時(shí)，開始反向運(yùn)動(dòng)