质量为100 kg的甲车连同质量为50 kg的人一起以2 m/s的速度在光滑水平上向前运动,质量为150 kg的乙车以7 m/s的速度由后面追来.为了避免相碰,

题文

质量为100  kg的甲车连同质量为50  kg的人一起以2 m/s的速度在光滑水平上向前运动,质量为150  kg的乙车以7  m/s的速度由后面追来.为了避免相碰,当两车靠近时甲车上的人至少应以多大的水平速度跳上乙车?

题型：未知 难度：其他题型

答案

3  m/s

解析

在人和车相互作用时动量守恒.设人跳起的水平速度为v_人,两车后来的速度相同均为v_车.设向前为正方向,根据动量守恒定律,人从甲车上跳出时,有
(m+M_甲)v_甲=M_甲v_车-mv_人
人跳上乙车的过程中,有
M_乙v_乙-mv_人=(M_乙+m)v_车
由以上两式代入数据解得v_人=3  m/s.

考点

据考高分专家说，试题“质量为100 kg的甲车连同质量为50 .....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。

动量守恒定律

动量守恒定律：
1、内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。
2、表达式：m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁'+m₂v₂'。
3、动量守恒定律成立的条件：
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零；
②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计；
③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”：
①矢量性；②瞬时性；③相对性；④普适性。

动量守恒定律与机械能守恒定律的比较：

系统动量守恒的判断方法:

方法一：南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下：
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判断系统的动量是否守恒。
方法二：南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下：
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析，确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况，进而判定系统的动量是否守恒。