Question

12．溜冰者甲質量為M₁=48kg，以v₀=4m/s的速度在光滑的水平冰面上向右運動，溜冰者乙質量為M₂=50kg，靜止在冰面上，為了防止碰撞，甲將一質量為M₀=2kg的球以速率v拋給乙，乙接球后，又將球以同樣大小的速率v拋給甲，求他們拋球的最小速率v？

Answer 1

分析 系統(tǒng)在水平方向受到的外力為0，先對整體組成的系統(tǒng)應用動量守恒定律，求出共同速度，然后再對某一個過程分析即可．

解答 解：在整個的過程中，水平方向的動量守恒，設末速度為v′，選取甲運動的方向為正方向，當他們拋球的速率最小時，系統(tǒng)恰好有相等的末速度，則：
（M₀+M₁）v₀=（M₀+M₁+M₂）v′
代入數(shù)據(jù)得：v′=2m/s
設小球的速率為v，則：
M₁v=M₂v′+（-M₁v）
所以：v=$\frac{{M}_{2}v′}{2{M}_{1}}=\frac{50×2}{2×2}=25$m/s
答：他們拋球的最小速率v是25m/s．

點評 本題一要靈活選擇研究對象，二要體會動量守恒定律的優(yōu)越性，由于不考慮過程的細節(jié)，運用動量守恒定律解題比較簡便．