Question

兩磁鐵各放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運(yùn)動(dòng)．已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5 kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1 kg.兩磁鐵的N極相對(duì)，推動(dòng)一下，使兩車相向運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻甲的速率為2 m/s，乙的速率為3 m/s，方向與甲相反．兩車運(yùn)動(dòng)過程中始終未相碰．求：
(1)兩車最近時(shí)，乙的速度為多大？
(2)甲車開始反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙的速度為多大？

Answer 1

(1)1.33 m/s　(2)2 m/s

(1)兩車相距最近時(shí)，兩車的速度相同，設(shè)該速度為v，取乙車的速度方向?yàn)檎�方向．由�?dòng)量守恒定律得
m_乙v_乙－m_甲v_甲＝(m_甲＋m_乙)v
所以兩車最近時(shí)，乙車的速度為
v＝＝ m/s
＝ m/s≈1.33 m/s
(2)甲車開始反向時(shí)，其速度為0，設(shè)此時(shí)乙車的速度為v_乙′，由動(dòng)量守恒定律得
m_乙v_乙－m_甲v_甲＝m_乙v_乙′
故v_乙′＝
＝ m/s＝2 m/s.