Question

甲、乙兩個小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲.甲和他的冰車總質量為M=30 kg，乙和他的冰車總質量也為M=30 kg.游戲時，甲推一質量m=15 kg的箱子和他一起以v₀=2.00 m/s的速度滑行，而乙以同樣大小的速率迎面而來.為了避免相碰，甲突然將箱子沿冰面推向乙，箱子滑到乙處時，乙迅速抓住箱子（如圖6-2-2所示）.若不計冰面的摩擦，甲至少要以多大速度（相對冰面）將箱子推出，才能避免與乙相碰？

圖6-2-2

Answer 1

解析：以甲和箱子組成的系統為研究對象，水平方向動量守恒，選甲運動方向為正，根據動量守恒列方程（M+m）v₀=Mv_甲+mv′                                   ①

    以箱子和乙組成的系統為研究對象,有:

mv′-Mv₀=(M+m)v_乙                                                                            ②

    因甲、乙與箱子的總動量方向向右,若甲、乙不相碰,必有v_甲≤v_乙            ③

    由①②③式聯立,解得:v′≥5.2 m/s.

答案:5.2 m/s