两磁铁各固定放在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg,乙车和磁铁的总质量为1.0kg.两磁铁的N极相对.推动一下,使两车相向运动.某时刻甲的速率为2m/s,乙的速率为3m/s,方向与甲相反.两车运动过程中始终未相碰,则两车最近时,乙的速度为多大?乙的速度方向与它开始的速度方向相同还是相反?

问题描述:

两磁铁各固定放在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg,乙车和磁铁的总质量为1.0kg.两磁铁的N极相对.推动一下,使两车相向运动.某时刻甲的速率为2m/s,乙的速率为3m/s,方向与甲相反.两车运动过程中始终未相碰,则两车最近时,乙的速度为多大?乙的速度方向与它开始的速度方向相同还是相反?

两车最近时,车速相等.在整个过程中,系统动量守恒,
以乙车的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv-mv=(m+m)v,解得:
v=1.33m/s,方向和乙开始速度方向相同     
答:乙的速度为1.33m/s,方向和乙开始速度方向相同.
答案解析:甲、乙两车组成的系统动量守恒,当两车的速度相同时,相距最近,根据动量守恒定律求出乙车的速度.
考试点:动量守恒定律.
知识点:解决本题的关键知道两车作用的过程中动量守恒,当两车速度相同时,相距最近,当甲车的速度为零时,开始反向运动.