Question

【题目】两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg.两磁铁的N极相对.推动一下，使两车相向运动.某时刻甲的速率为2 m/s，乙的速率为3 m/s，方向与甲相反.两车运动过程中始终未相碰。求:

(1)两车最近时，乙的速度为多大?

(2)甲车开始反向时，乙的速度为多大?

Answer 1

【答案】(1)1.33 m/s　(2)2 m/s

【解析】

(1)两车相距最近时，两车的速度相同，设该速度为v，取乙车的速度方向为正方向．由动量守恒定律得

m乙v乙－m甲v甲＝(m甲＋m乙)v

所以两车最近时，乙车的速度为

v＝＝m/s

＝m/s≈1.33 m/s

(2)甲车开始反向时，其速度为0，设此时乙车的速度为v乙′，由动量守恒定律得

m乙v乙－m甲v甲＝m乙v乙′

故v乙′＝

＝m/s＝2 m/s.