如图所示,两只质量均为120kg的小船静止在水面上,相距10m并用细绳连接.一个质量为60kg的人在船头以恒力F拉绳,不计水的阻力,求: (1)当两船相遇时,两船各行进了多少米? (2)当
问题描述:
如图所示,两只质量均为120kg的小船静止在水面上,相距10m并用细绳连接.一个质量为60kg的人在船头以恒力F拉绳,不计水的阻力,求:
(1)当两船相遇时,两船各行进了多少米?
(2)当两船相遇但不相碰的瞬间,为了避免碰撞,人从甲船跳向乙船需要对地的最小水平速度为6m/s,计算原来人拉绳的恒力F.
答
(1)由动量守恒定律,得(m甲+m人)v甲-m乙v乙=0,
得到(m甲+m人)
=m乙s甲 t
,s乙 t
已知s甲+s乙=10m,
解得s甲=4m,s乙=6m,
(b)为了避免碰撞,人跳到乙船后系统至少要静止.
设人在起跳前瞬间甲船和人的速度为v1,乙船速度v2,
对甲船和人组成的系统由动量守恒得,(m甲+m人)v1=m人v人,解得:v1=2m/s,
对甲,由动能定理得,Fs甲=
(m甲+m人)v12,解得F=90N.1 2
答:(1)当两船相遇时,甲船行进4m,乙船行进6m;
(2)原来人拉绳的恒力F=90N.