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问:
如图所示,甲车的质量 ,车上人的质量M=50kg,甲车和人一起从斜坡上高h=0.45m处由静止开始滑下,并沿水平面继续滑行。此时质量为 的乙车以速度 迎面匀速而来。为了避免两车相撞,在适当距离时,甲车上的人必须以一定速度跳到乙车上去,不考虑空气阻力和地面的摩擦,求人跳离甲车时相对地面的速度。( )
思路分析:
该题考察动量守恒定律的应用。注意分析两种可能。
答:
人及甲车从斜面滑下时,由机械能守恒定律有 。
解得: 。要避免两车相撞,人从甲车跳到乙车后,必须使乙车反向,并要求 ②人跳离甲车后,甲车的运动有两种情况:(1)人跳离甲车后,甲车仍沿原方向运动。
设人跳离速度为 ,甲车速度为 。以人和甲车为研究系统,在人跳离车的前后过程,由动量守恒定律有 ③解得: 。当人跳上乙车后,以人和乙车为研究系统,对跳上乙车的前后过程,据动量守恒定律有 ④解得: 。⑤由 可解得: 。
(2)人跳离甲车后,甲车沿相反方向运动,同理有 ⑥ ⑦
且 。联离此三式得: 。 ⑧
所以,人跳离甲车时,相对地面速度应为 。
答疑老师 贺永帅
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