一人站在一辆小车上,车上还有25个质量均为m的小球,人,球与小车总质量为100m.人与车相对静止一起沿水平光滑轨道以v运动.若人沿运动放向一相对地面5v的速度将球一个个相继抛出.求:(1)抛出第n个球后小车的瞬时速度;(2)抛出若干球后,车能否变成反向滑行?若能求出刚开始反响滑行时小车的速度大小;若不能则求出将球全部抛出后小车的速度大小.

问题描述:

一人站在一辆小车上,车上还有25个质量均为m的小球,人,球与小车总质量为100m.人与车相对静止一起沿水平光滑轨道以v运动.若人沿运动放向一相对地面5v的速度将球一个个相继抛出.求:(1)抛出第n个球后小车的瞬时速度;(2)抛出若干球后,车能否变成反向滑行?若能求出刚开始反响滑行时小车的速度大小;若不能则求出将球全部抛出后小车的速度大小.

1) vn=105!*(100-n)!/(100!*(105-n)!)*v
2)不能反响 v末=4v

利用动量守恒。小恒和25个小球的总动量=100mv
扔出的球的动量=5mv
扔出n个球后小车的速度=(100mv-5nmv)/(100m-nm)=(100v-5nv)/(100-n)
令上式小于等于=0.则n大于100(v-1)/(5n-1)
然后后讨论这个式子的结果。

初动量为100mv扔n个小球后由于:P=100mv-nm*5v=5mv(100-5n),V=P/M=5mv(100-5n)/(100-n)m=5v(100-5n)/(100-n)2,由题1得:P=5mv(100-5n)当n=20时车静止,此时总质量为80mn>20(即n=21)时小车反向速度大小...