Question

甲、乙兩個(gè)小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲.甲和他的冰車總質(zhì)量為M=30 kg，乙和他的冰車總質(zhì)量也為M=30 kg.游戲時(shí)，甲推一質(zhì)量m=15 kg的箱子和他一起以v₀=2.00 m/s的速度滑行，而乙以同樣大小的速率迎面而來(lái).為了避免相碰，甲突然將箱子沿冰面推向乙，箱子滑到乙處時(shí)，乙迅速抓住箱子（如圖6-2-2所示）.若不計(jì)冰面的摩擦，甲至少要以多大速度（相對(duì)冰面）將箱子推出，才能避免與乙相碰？

圖6-2-2

Answer 1

解析：以甲和箱子組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，水平方向動(dòng)量守恒，選甲運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎�，根�?jù)動(dòng)量守恒列方程（M+m）v₀=Mv_甲+mv′                                   ①

    以箱子和乙組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,有:

mv′-Mv₀=(M+m)v_乙                                                                            ②

    因甲、乙與箱子的總動(dòng)量方向向右,若甲、乙不相碰,必有v_甲≤v_乙            ③

    由①②③式聯(lián)立,解得:v′≥5.2 m/s.

答案:5.2 m/s