Question

【題目】將兩個完全相同的磁鐵(磁性極強)分別固定在質量相等的小車上，水平面光滑．開始時甲車速度大小為3 m/s，乙車速度大小為2 m/s，方向相反并在同一直線上，如圖所示．

(1)當乙車速度為零時，甲車的速度多大？方向如何？

(2)由于磁性極強，故兩車不會相碰，那么兩車的距離最小時，乙車的速度是多大？方向如何？

Answer 1

【答案】(1)1 m/s，方向向右(2)0.5 m/s，方向向右

【解析】

兩個小車及磁鐵組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，兩車之間的磁力是系統(tǒng)內力，系統(tǒng)動量守恒，設向右為正方向．

（1）據(jù)動量守恒得：mv甲－mv乙=mv甲′，

代入數(shù)據(jù)解得v甲′=v甲－v乙=(3－2) m/s=1 m/s，方向向右．

（2）兩車相距最小時，兩車速度相同，設為v′，

由動量守恒得：mv甲－mv乙=mv′＋mv′.

解得v′===m/s=0.5m/s，方向向右．