问题 问答题

一辆平板车沿光滑平面运动,车的质量m=20kg,运动速度为v0=4m/s,求在下列情况下,车的速度变为多大?

(1)一个质量为m′=2kg的沙包从5m高处落入车内;

(2)将质量m′=2kg的沙包,以v=5m/s的速度迎面水平扔入车内.

答案

(1)、沙包和车组成一个系统,在水平方向上动量守恒,选向右的方向为正.沙包在刚落入车内那一时刻,在水平方向上的速度为零,(注意v=

2gh
=
2×10×5
=10m/s是沙包刚落入车内在竖直方向的速度,它在水平方向的分速度为零),最后沙包停在车上,沙包和车有共同的速度v',

根据水平方向的动量守恒,可得:

mv0=(m'+m)v'

 v′=

mv0
m′+m
=
20×4
20+2
=
40
11
m/s≈3.64m/s

(2)取车运动方向为正,设沙包和车的共同速度为v2,有

mv0-m′v1=(m+m′)v2

v2=

mv0-m′v1
m+m′
=3.2m/s  

答:(1)一个质量为m′=2kg的沙包从5m高处落入车内,车的最终速度为3.64m/s

(2)将质量m′=2kg的沙包,以v=5m/s的速度迎面水平扔入车内,车的最终速度为3.2m/s

单项选择题
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