Question

【题目】如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏．甲和他的冰车总质量共为M＝30 kg，乙和他的冰车总质量也是30 kg.游戏时，甲推着一个质量为m＝15 kg的箱子和他一起以v0＝2 m/s 的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来．为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住．若不计冰面摩擦．

(1)若甲将箱子以速度v推出，甲的速度变为多少？(用字母表示)．

(2)设乙抓住迎面滑来的速度为v的箱子后返向运动，乙抓住箱子后的速度变为多少？(用字母表示)．

(3)若甲、乙最后不相撞，甲、乙的速度应满足什么条件？箱子被推出的速度至少多大？

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）v1≤v2， v≥5.2m/s；

【解析】

（1）甲推箱子过程，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：mv+Mv1=（m+M）v0，

解得甲的速度为 v1=
（2）乙接箱子的过程，规定向右为正方向，对乙、箱子组成的系统，由动量守恒定律得：
（m+M）v2=mv-Mv0，
乙抓住箱子后的速度变为：

（3）刚好不相碰的条件要求：v1≤v2，解得：v≥5.2m/s；