如图所示,在光滑水平面上有A、B两辆小车,水平面的左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,小孩与B车的总质量是A车质量的10倍。两车开始都处于静止状态,小孩把A车以相对于

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 反冲运动/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在光滑水平面上有A、B两辆小车,水平面的左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,小孩与B车的总质量是A车质量的10倍。两车开始都处于静止状态,小孩把A车以相对于地面的速度v推出,A车与墙壁碰后仍以原速率返回,小孩接到A车后,又把它以相对于地面的速度v推出。每次推出,A车相对于地面的速度都是v,方向向左。则小孩把A车推出几次后,A车返回时小孩不能再接到A车?

◎ 答案

解:设第一次、第二次、…、第n次作用后,车B的速度为v1,v2,…,vn,每次作用,车A与车B动量守恒,从而得到
0=10mv1-mv ① (A、B第1次作用)
10mv1+mv=10mv2-mv ② (A、B第2次作用)
10mv2 +mv=10mv3-mv ③ (A、B第3次作用)
………
10mvn-1+mv=10mvn-mv (A、B第n次作用)
把n式相加得:(n—1)mv= 10mvn-nmv 
即得:vn= v≥v 
则n≥5.5, n取整数,n=6次后,车A返回时,小孩接不到车A
巧解:对A、B系统,所受合外力就是墙的弹力.这个弹力每次产生冲量大小为2mv,要使B不再接到A,必须vA≤vB.这里先取一个极限值vA=vB=v,则:
根据动量定理,n2mv=(M+m)v
将M=10m代入解得n=5.5,所以推6次即可

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在光滑水平面上有A、B两辆小车,水平面的左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,小孩与B车的总质量是A车质量的10倍。两车开始都处于静止状态,小孩把A车以相对于…”主要考查了你对  【反冲运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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