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V 0 =2m/s沿光滑平直的路面

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V 0 =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?
sjq8023 1年前 已收到1个回答 举报

superbalm 幼苗

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(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)v 0 -Mv 0 =Mv +(M+m)v 2
由①②代入数据得:v =1 m/s
又因Mv +mv =(M+m)v 0
代入数据得:v =2.5m/s④
(2)由动能关系得:W=△E k
△E k =
1
2 m
v 2人 +
1
2 M
v 2甲 -
1
2 (m+M)
v 20 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.

1年前

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