光滑水平地面上停放着*、乙两辆相同的平板车,一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦),绳的一端与*车...
来源:语文精选馆 1.35W
问题详情:
光滑水平地面上停放着*、乙两辆相同的平板车,一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦),绳的一端与*车相连,另一端被*车上的人拉在手中,已知每辆车和人的质量均为30kg,两车间的距离足够远。现在人用力拉绳,两车开始相向运动,人与*车保持相对静止,当乙车的速度为0.5m/s时,停止拉绳。求:
①人在拉绳过程做了多少功?
②若人停止拉绳后,至少以多大速度立即从*车跳到乙车才能使两车不发生碰撞?
【回答】
(1)设*、乙两车和人的质量分别为m*、m乙和m人,停止拉绳时*车的速度为v*,乙车的速度为v乙,由动量守恒定律得
(m*+m人)v*= m乙v乙 (2分)
求得: v*= 0.25m/s ( 1分)
由功与能的关系可知,人拉绳过程做的功等于系统动能的增加量。
W= (m*+m人)v*2 + m乙v乙2 =5.625J (2分)
(2)设人跳离*车时人的速度为v人,人离开*车前后由动量守恒定律得
(2分)
人跳到乙车时: (2分)
代入得: (1分)
当人跳离*车的速度大于或等于0.5m/s时,两车才不会相撞。
(注:计算题其它解法正确均给分。)
知识点:实验:验*动量守恒定律
题型:计算题