花样滑冰运动中,在一个平直的冰道上,一对双人滑运动员正以相同的水平速度v0=4m/s匀速滑行,某时刻质量为m1=80kg的男运动员将质量为m2=40kg的女运动员沿与v0相同的方向向前

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

花样滑冰运动中,在一个平直的冰道上,一对双人滑运动员正以相同的水平速度v0=4m/s匀速滑行,某时刻质量为m1=80kg的男运动员将质量为m2=40kg的女运动员沿与v0相同的方向向前水平推出(推出时间极短),推出的女运动员相对冰面的速度为v2=5m/s。
(1)求女运动员被推出瞬间,男运动员速度大小是多少;
(2)推出女运动员t=2s后,男运动员以a=3m/s2的加速度匀加速去追赶匀速运动的女运动员,他将在距推出点多远处追上女运动员。(不计推出女运动员的距离,推出后2s内两运动员均做匀速运动)

◎ 答案

(1)3.5m/s(2)20m

◎ 解析

(1)设男运动员质量为m1,女运动员质量为m2,女运动员被推出的速度为v2,女运动员被推出后,男运动员的速度为v1,女运动员被推出前后,系统的动量守恒,有:
(m1+m2)v0=mlv1+m2v2…………………………………………………………………………(4分)
代人数据解得:v1=3.5m/s……………………………………………………………………(2分)
(2)推出女运动员t0=2s后,两运动员相距△s=v2t0-v1t0="3m" ………………………………(2分)
设再经时问t,男运动员赶上女运动员,则有:
S=S+△s即:vlt+at2=v2t+△s……………………………………………………………(3分)
代人数据解得:t="2s" …………………………………………………………………………(1分)
赶上女运动员时离推出点的距离:s=v2(t0+t)=20m…………………………………………(2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“花样滑冰运动中,在一个平直的冰道上,一对双人滑运动员正以相同的水平速度v0=4m/s匀速滑行,某时刻质量为m1=80kg的男运动员将质量为m2=40kg的女运动员沿与v0相同的方向向前…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  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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