(2005•盐城模拟)如图所示,一个质量为m=60kg的人站在一辆质量为M=30kg的平板小车甲上,正以速度V0=2m/

(2005•盐城模拟)如图所示,一个质量为m=60kg的人站在一辆质量为M=30kg的平板小车甲上,正以速度V0=2m/s沿光滑平直的路面上向右运动,迎面有一质量也为M的小车乙以相等的速度向左滑来,为了使两小车不发生碰撞,问:
(1)甲车的人至少应以多大的速度水平跳出落到乙车上(设人与车不产生相对滑动)?
(2)人在跳离甲车的过程中至少要做多少功?
Hacker_wuli 1年前 已收到1个回答 举报

gjbjmeg 幼苗

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解题思路:(1)两车不相碰有多种情况,如两车反向运动、两车同向运动但乙的速度大于甲、两车同向运动且速度相等,可以判定,当两车速度相等时,人需要的起跳速度最小,由此由动量守恒定律列式求解;
(2)人在跳离甲车的过程中做的功等于人和甲车系统动能的增加量,根据功能关系列式求解即可.

(1)两车不相碰有多种情况,如两车反向运动、两车同向运动但乙的速度大于甲、两车同向运动且速度相等,可以判定,当两车速度相等时,人需要的起跳速度最小,由此由动量守恒定律可得:
v=v
(M+m)v0-Mv0=Mv+(M+m)v2
由①②代入数据得:v=1 m/s
又因Mv+mv=(M+m)v0
代入数据得:v=2.5m/s④
(2)由动能关系得:W=△Ek
△Ek=[1/2m
v2人+
1
2M
v2甲−
1
2(m+M)
v20]⑥
由⑤⑥代入数据得
W=22.5J
答:(1)甲车的人至少应以2.5m/s的速度水平跳出落到乙车上;
(2)人在跳离甲车的过程中至少要做22.5J功.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;功能关系.

考点点评: 本题关键是明确人、甲车、乙车系统动量守恒,根据守恒定律和功能关系列式求解,不难.

1年前

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