Question

如圖所示，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共為M＝30 kg，乙和他的冰

車總質量也是30 kg，游戲時甲推著一個質量m＝15 kg的箱

子和他一起以大小為v₀＝2 m/s的速度滑行，乙以同樣大小的

速度迎面滑來，為了避免相撞，甲突然將箱子沿冰面推給乙，

箱子滑到乙處時乙迅速把它抓住，若不計冰面的摩擦，問甲至少要以多大的速度(相

對地面)將箱子推出，才能避免與乙相撞．

 

Answer 1

5.2 m/s

 

 解析:

設甲至少以速度v將箱子推出，甲推出箱子后速度為v_甲，乙抓住箱子后速度為v_乙，則由動量守恒定律，得：

甲推箱子過程：(M＋m)v₀＝Mv_甲＋mv

乙抓箱子過程：mv－Mv₀＝(M＋m)v_乙

甲、乙恰不相碰的條件是：v_甲＝v_乙

代入數據可解得：v＝5.2 m/s.