Question

2010年2月，温哥华冬奥会上，我国代表团凭借申雪/赵宏博在花样滑冰双人滑比赛中的完美表现，获得本届冬奥会上的第一块金牌，这也是中国队在花样滑冰赛场上获得的首枚奥运会金牌。若质量为m₁=79kg的赵宏博抱着质量为m₂=44kg的申雪以v₀=10m/s的速度沿水平冰面做直线运动，某时刻赵宏博突然将申雪向前水平推出，推出后两人仍在原直线上运动，经时间t=2．0s后两人相距s=4．0m，冰面的摩擦可忽略不计。求：

（i）两人分离时的速度大小分别为多少；

（ii）赵宏博将申雪推出时受到申雪的冲量大小和方向。

Answer 1

(i）设两人分离时赵宏博的速度为v₁，申雪的速度为v₂，由动量守恒定律得

（m₁+m₂）v₀=m₁v₁+m₂v₂　 （3分）

经时间t=2．0s后两人相距s=4．0m ，即

s=（v₂－v₁）t　　 （2分）

解得 v₁=9．3m/s，v₂=11．3m/s　 （2分）

（ii）申雪对赵宏博的冲量等于赵宏博动量的变化

I= m₁v₁-m₁v₀=-55．3Ns， （2分）

方向与原来的运动方向相反 （1分）