问题: 来看看这道高一题---物理学到动量就开始让我晕菜了啊~~~
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0.5kg,乙车和磁铁的总质量为1.0kg,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2m/s,乙的速率为3m/s,方向与甲相反,两车运动过程中始终为相碰.
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?
请在讲解中解释一下两车从相向运动开始以后的运动过程分几个阶段,每个阶段又是怎样的?最近和甲车反向各是什么情况?
解答:
两车从相向运动开始后,在相互排斥力作用下做减速运动,由于甲车和磁铁的总质量小于乙车和磁铁的总质量,速度先减小为0,然后反向加速运动,在此过程中,他们的距离逐渐减小,然后甲继续加速,乙继续减速,他们的距离逐渐增大。所以两车最近时,甲乙的速度相等。两车运动过程中始终不相碰,是指他们只通过磁铁相互作用,没有碰撞。
1 两车最近时,乙的速度为多大?
经分析甲乙的速度相等时,两车最近,以乙的方向为正,根据动量守恒,
m乙v乙-m甲v甲=(m乙+m甲)v
即,1*3-0.5*2=1.5v
v=4/3=1.33m/s
2 甲车开始反向时,乙的速度为多大?
甲车开始反向时,速度为0,以乙的方向为正,根据动量守恒,
m乙v乙-m甲v甲=m乙v'
即,1*3-0.5*2=1v'
v'=2m/s
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