Question

甲乙兩個(gè)小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲，甲和他的冰車的質(zhì)量共為M甲=30kg，乙和他的冰車的質(zhì)量也是30kg，游戲時(shí)甲推一個(gè)質(zhì)量m=15kg的箱子，以大小為v₀=2.0m/s的速度滑行，乙以同樣大小的速度迎面滑來，為避免相撞，甲將箱子推給乙，求：（1）甲至少以多大速度（相對(duì)地面）將箱子推出，才能避免相撞？（2）甲在推出時(shí)對(duì)箱子做了多少功？

 

Answer 1

答案：見詳解
解析：

（1）兩孩及木箱組成的系統(tǒng)總動(dòng)量為30kg·m/s，方向向右，并且總動(dòng)量守恒（推接木箱的力可看成內(nèi)力）． （2）用此法可以避免兩孩相撞，甲孩推出木箱乙孩接住木箱后，都停下來不可能，都向左運(yùn)動(dòng)也不可能．可用系統(tǒng)動(dòng)量守恒予以推翻． （3）聯(lián)系學(xué)生力學(xué)感受可以憑直覺分析出，若兩孩向相反的方向運(yùn)動(dòng)，甲孩推木箱的速度太大，與習(xí)題所求不符，故排除此情況． （4）分析結(jié)果表明：甲孩以最小速度推出木箱，乙孩接住木箱又避免相撞，則最后兩孩的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)是兩孩以相同的速度v共向右運(yùn)動(dòng)． 最后教師在學(xué)生充分思考列出所有方程的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)單分析總結(jié)解題的基本思路和方法． 首先應(yīng)搞清推木箱和接木箱的物理圖景，通過全面的分析，搞清甲孩推出木箱乙孩接住木箱后兩孩的運(yùn)動(dòng)情況是極其重要的，是解決問題的重中之重，需用較長時(shí)間進(jìn)行分析，搞清情況后，正確選擇系統(tǒng)及狀態(tài)便可列方程求解．例如用方程（1）、（4）代入數(shù)值，得

提示：

考查動(dòng)量定理。