问题 问答题

一个质量为40kg的小孩站在质量为20kg的平板车上以2m/s的速度在光滑的水平面上运动,现小孩沿水平方向向前跳出后:

(1)若小孩跳出后,平板车停止运动,求小孩跳出时的速度.

(2)若小孩跳出后,平板车以大小为2m/s的速度沿相反方向运动,求小孩跳出时的速度和跳出过程所做的功.

答案

设小孩沿水平方向向前跳出的速度为v

(1)小孩跳出后,平板车停止运动,根据动量守恒定律  得

(M+m)v0=mv                   

解得 v=

M+m
m
v0=3 m/s                       

(2)小孩跳出后,平板车以大小为v0的速度沿相反方向运动,根据动量守恒定律  得

(M+m)v0=mv-Mv0                  

解得  v=

2M+m
m
v0=4 m/s                         

W=(

1
2
Mv02+
1
2
mv2)-
1
2
(m+M)v02=240J    

答:(1)若小孩跳出后,平板车停止运动,小孩跳出时的速度为3m/s.

(2)若小孩跳出后,平板车以大小为2m/s的速度沿相反方向运动,小孩跳出时的速度为4m/s,跳出过程所做的功为240J.

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