(2007?佛山二模)如图所示,甲车质量m1=m,在车上有质量为M=2m的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜

2025-05-22 22:39:58
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回答1:

设甲车(包括人)滑下斜坡后速度v1
由机械能守恒定律得:(m1+M)gh=

1
2
(m1+M)v12
已知,h=
2v02
g
,解得:v1=2v0
设人跳出甲车的水平速度(相对地面)为v.
在人跳离甲车和人跳上乙车过程中各自系统动量守恒,
设人跳离甲车和跳上乙车后,两车的速度分别为v1′和v2′,
由动量守恒定律得:人跳离甲车时:(m1+M)v1=Mv+m1v1′,
人跳上乙车时:Mv-m2v0=(M+m2)v2′,
解得:v1′=6v0-2v  ①,v2′=
1
2
v-
1
2
v0 ②,
两车不可能再发生碰撞的临界条件是:v1′=±v2′,
当v1′=v2′时,由①②解得:v=
13
5
v0
当v1′=-v2′时,由①②解得:v=
11
3
v0
故v的取值范围为:
13
5
v0≤v≤
11
3
v0