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问题: 求助高一物理题

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,球出手的速度为v。若此人穿着冰鞋站在光滑水平冰面上,同样全力将球水平抛出,求球出手的速度大小。

解答:

以人和球为系统,人做的功即系统内力作功,系统机械能增量为球的动能,即系统机械能增量=mv^2/2

在冰上抛出球时,系统机械能增量不变仍为mv^2/2
但此时,系统水平方向合力为零,动量守恒,设球出手速度为v1,人的速度为v2,则 mv1-Mv2=0,即mv1=Mv2……(1)

系统机械能增量是人和球动能的和,即
mv^2/2=mv1^2/2 +Mv2^2/2 ……(2)

由(1)和(2)解得
v1=v√[M/(M+m)]