Question

（11分）如图（1）所示，在光滑的水平面上有甲、乙两辆小车，质量为30kg的小孩乘甲车以5m/s的速度水平向右匀速运动，甲车的质量为15kg，乙车静止于甲车滑行的前方，两车碰撞前后的位移随时间变化图象如图（2）所示。

求：（1）甲乙两车碰撞后的速度大小；

（2）乙车的质量；

（3）为了避免甲乙两车相撞，小孩至少以多大的水平速度从甲车跳到乙车上？

 

Answer 1

（1）甲车的速度大小为，乙车的速度大小为v₂=3m/s

（2）

（3）

解析:（1）由图可知，碰撞后甲车的速度大小为         （1分）

乙车的速度大小为v₂=3m/s            （1分）

（2）在碰撞过程中，三者组成的系统满足动量守恒。

                  （2分）

解得：                                      （1分）

（3）设人跳向乙车的速度为v_人,由动量守恒定律得

人跳离甲车：                      （1分）

人跳至乙车：                             （1分）

 

为使二车避免相撞，应满足                                 （2分）

 

取“=”时，人跳离甲车的速度最小，            （2分）