Question

光滑水平面上有甲、乙兩根條形磁鐵，N極相對，軸線在同一直線上，輕推一下使它們相向運動，某時刻V_甲=2m/s，V_乙=3m/s．磁鐵質量m_甲=1kg，m_乙=0.5kg．
①乙反向時，甲的速度為0.5m/s，方向不變   
②乙反向時，甲的速度為零
③甲、乙相距最近時速度均為零    
④甲、乙相距最近時速度均為1/3m/s．
上述敘述中正確的有（ ）
A．①④
B．②③④
C．②③
D．①②④

Answer 1

【答案】分析：以兩車和磁鐵組成的系統為研究對象，系統所受合外力為零，動量守恒．當乙車開始反向時，乙車的速度為零，根據動量守恒定律求解此時甲車的速度．兩車距離最近時，兩車的速度相同，由動量守恒定律求解共同速度．
解答：解：取水平向右方向為正方向．
①、乙車開始反向時速度為零，根據動量守恒定律得，m_甲v_甲-m_乙v_乙=m_甲v_甲′，代入解得v_甲′=0.5m/s，方向與原來方向相同．故①正確，②錯誤．
③、當兩車速度相同時，相距最近，設共同速度為v，則有m_甲v_甲-m_乙v_乙=（m_甲+m_乙）v，代入解得v=0.33 m/s，水平向右，與乙車原來的速度相反．故③錯誤，④正確．
故選A
點評：本題考查動量守恒定律的應用能力，難點在于分析兩車距離最近時速度相同，要注意動量是矢量，要選取正方向，用帶正負號的量值表示動量．