Question

【题目】如图所示，甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为v0＝2 m/s的速度相向运动，甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点。甲和他的装备总质量为M1＝90 kg，乙和他的装备总质量为M2＝135 kg，为了避免直接相撞，乙从自己的装备中取出一质量为m＝45 kg的物体A推向甲，甲迅速接住A后即不再松开，此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动，且安全“飘”向空间站。(设甲、乙距离空间站足够远，本题中的速度均指相对空间站的速度)

(1)乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出？

(2)设甲与物体A作用时间为t＝0.5 s，求甲与A的相互作用力F的大小。

Answer 1

【答案】(1) 5.2 m/s (2) 432 N

【解析】

试题①甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动，说明甲乙的速度相等，

以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象，系统动量守恒，以乙的速度方向为正方向，

由动量守恒定律得：，

以乙和A组成的系统为研究对象，以乙的速度方向为正方向，

由动量守恒定律得：，

解得：；

②以甲为研究对象，以乙的初速度方向为正方向，

由动量定理得：，解得：；