Question

如圖16-4-10所示，兩只質(zhì)量均為120 kg的小船靜止在水面上，相距10 m，并用鋼繩連接.一個(gè)質(zhì)量為60 kg的人在船頭以恒力F拉繩，不計(jì)水的阻力.求：

圖16-4-10

(1)當(dāng)兩船相遇時(shí)，兩船各行進(jìn)了多少米？

(2)當(dāng)兩船相遇不相碰的瞬間，為了避免碰撞，人從甲船跳向乙船需要對(duì)地的最小水平速度為6 m/s，計(jì)算原來人拉繩的恒力F.

Answer 1

(1)4 m  6 m  (2)90 N

解析:

(1)由動(dòng)量守恒定律，得(m_甲+m_人)v_甲=m_乙v_乙

有(m_甲+m_人)s_甲=m_乙s_乙

s_甲+s_乙=10 m得s_甲=4 m，s_乙=6 m.

(2)為了避免碰撞，人跳到乙船后系統(tǒng)至少要靜止.設(shè)人在起跳前瞬間甲船和人的速度為v₁，乙船速度為v₂，對(duì)甲船和人組成的系統(tǒng)由動(dòng)量守恒得，(m_甲+m_人)v₁=m_人×6 m/s

得v₁=2 m/s.由動(dòng)能定理得，F(xiàn)s_甲=(m_甲+m_人)v₁²/2

解得F=90 N.