Question

20．甲、乙两个溜冰者，质量分别为48kg和50kg，甲手里拿着质量为2kg的球，两人均以2m/s的速率在冰面上相向滑行，冰面光滑．甲将球传给乙，乙再将球抛给甲，这样抛接若干次后．甲的速率为零．则乙的速率为多少？

Answer 1

分析 以两人和球组成的系统为研究对象，系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律列方程即可正确解答．

解答 解：以两人和球组成的系统为研究对象，系统所受的合外力为零，系统的动量守恒．设甲溜冰者的运动方向为正方向，根据动量守恒定律，选择开始和最后两个状态列方程得：
（M_甲+m_球）v₀-M_乙v₀=M_甲×0+M_乙v，
代入数据得：v=$\frac{（{M}_{甲}+{m}_{球}）{v}_{0}-{M}_{乙}{v}_{0}}{{M}_{乙}}$=$\frac{（48+2）×2-50×2}{50}$=0
答：乙的速率为0．

点评 解决本题的关键要掌握动量守恒的条件：系统的合外力为零，并能运用动量守恒定律研究实际问题．要注意选取正方向，要知道本题的结果与球最终在哪个人手中无关．