Question

兩磁鐵各放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運動．已知甲車和磁鐵的總質量為0.5 kg，乙車和磁鐵的總質量為1.0 kg.兩磁鐵的N極相對，推動一下，使兩車相向運動．某時刻甲的速率為2 m/s，乙的速率為3 m/s方向與甲相反．兩車運動過程中始終未相碰．求：

(1)兩車最近時，乙的速度為多大？

(2)甲車開始反向運動時，乙的速度為多大？

【解析】：(1)兩車相距最近時，兩車的速度相同，設該速度為v，取乙車的速度方向為正方向．由動量守恒定律得

m_乙v_乙－m_甲v_甲＝(m_甲＋m_乙)v

所以兩車最近時，乙車的速度為

v＝

＝m/s＝m/s＝1.33 m/s

(2)甲車開始反向時，其速度為0，設此時乙車的速度為v_乙′，由動量守恒定律得m_乙v_乙－m_甲v_甲＝m_乙v_乙′

得v_乙′＝＝m/s＝2 m/s.

 

Answer 1

：(1)1.33 m/s　(2)2 m/s