问题: 高一物理题
一个质量为M的人站在地面上全力将质量为m的球水平抛出,球出手速度为v.若此人穿着冰鞋站在光滑水平冰面上,求球出手速度大小.
解答:
取人和球为系统,人做的功为系统总机械能且为球的动能,总能量=1/2*mv~2
在冰上扔出时,系统机械能也=1/2*mv~2
且,人与球的力为内作用力,所以可应用动量定理:
MV'=mv'①(V'为人的速度,v'为球的速度)
人与球相互作用,人做功仍为1/2*mv~2,但和在地上扔相比,总机械能有一部分转化为人的动能,
则由能量转化关系得:1/2*mv~2=1/2*MV'~2+1/2*mv'~2②
由①②两式解得v'=v*√M/√(M+m)
即在冰上扔时球的速度为v'=v*√M/√(M+m)
明显可以看出,在冰上扔球,由于有一部分能量转化为人的动能,所以球的动能比在地面上扔时小了。
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