Question

16．如圖所示，甲乙兩車的總質量分別為10m、12m，甲車以速度V₀向乙車運動．為避免相撞，乙車上的人將一質量為m的貨物沿水平方向拋向甲車，甲車上的人將貨物接住．（不計地面的阻力）
（1）若人接住貨物后甲車速度減為零，則貨物被乙拋出時的速度v為多大？
（2）為使兩車不相撞，貨物被拋出的最小速度應為多大？

Answer 1

分析 在拋貨物的過程中，乙船與貨物組成的動量守恒，在接貨物的過程中，甲船與貨物組成的系統(tǒng)動量守恒，在甲接住貨物后，甲船的速度小于等于乙船速度，則兩船不會相撞，應用動量守恒定律可以解題．

解答 解：（1）設向右為正方向，則甲和貨物由動量守恒定律可知：
10mv₀-mv=0
解得：v=10v₀
（2）設拋出貨物的速度為v，由動量守恒定律得：
乙車與貨物：0=11mv₁-mv，
甲車與貨物：10m×v₀-mv=11mv₂，
兩車不相撞的條件是：v₂≤v₁，
解得：v≥4v₀；
答：（1）貨物被乙拋出時的速度為10v₀；
（2）拋出貨物的最小速度為4v₀

點評 本題考查動量守恒定律的應用，知道兩船避免碰撞的條件，應用動量守恒即可正確解題，解題時注意研究對象及正方向的選擇．