Question

將兩條完全相同的磁鐵(磁性極強(qiáng))分別固定在質(zhì)量相等的小車(chē)上，水平面光滑．開(kāi)始時(shí)甲車(chē)速度大小為3m/s，乙車(chē)速度大小為2m/s，方向相反并在同一直線(xiàn)上，如圖所示：

(1)當(dāng)乙車(chē)速度為零時(shí)(即乙車(chē)開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)時(shí))，甲車(chē)的速度多大?方向如何?(填“向右”或“向左”)

(2)由于磁性極強(qiáng)，故兩車(chē)不會(huì)相碰，那么兩車(chē)的距離最小時(shí)，乙車(chē)的速度是多大?方向如何?(填“向右”或“向左”)

Answer 1

答案：1m/s,向右;0.5m/s,向右
解析：

解析：兩個(gè)小車(chē)及磁鐵組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，系統(tǒng)水平動(dòng)量守恒．設(shè)向右為正方向． (1)據(jù)動(dòng)量守恒知，代入數(shù)據(jù)解得 ，方向向右． (2)兩車(chē)相距最小時(shí)，兩車(chē)速度相同，設(shè)為，由動(dòng)量守恒知 ． 解得，方向向右． 點(diǎn)評(píng)：本題是一個(gè)臨界極值問(wèn)題．解此問(wèn)題的關(guān)鍵是要挖掘出兩車(chē)距離最小時(shí)的臨界隱含條件：兩車(chē)速度相等．