甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，如图所示.甲和她的冰车质量共为30 kg，乙和他的冰车质量也是30 kg.游戏时，甲推着一个质量为15 kg的箱子，

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甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，如图所示.甲和她的冰车质量共为30 kg，乙和他的冰车质量也是30 kg.游戏时，甲推着一个质量为15 kg的箱子，共同以2 m/s的速度滑行.乙以同样大小的速率迎面滑来.为避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙.箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住.若不计摩擦.甲要以如下哪个速度（相对于冰面）将箱子推出，才能避免与乙相撞

①4 m/s ②5 m/s ③6 m/s ④7 m/s

A．①②③④都可以

B．②③④都可以

C．③④都可以

D．只有④可以

答案

解析

当甲把箱子推出后，甲的运动存在三种可能：① 继续向前，方向不变；② 停止运动；③ 反向运动.由动量守恒定律可知，以上三种推出箱子的方法，第一种推法箱子获得的速度最小，若这种推法能实现目的，则箱子获得的速度最小.设为

，设他们初速度的大小为

，人的质量为M箱子的质量为m。取甲运动方向为正方向，则对甲和箱子在推出过程运用动量守恒定律（

①
箱子推出后，被乙抓住，为避免甲、乙相撞，则乙必须后退，对乙和箱子运用动量守恒定律得

②要使甲、乙不相撞，并使推出箱子的速度最小的临界条件为

③解以上三式得

，即要避免与乙相撞，则推出箱子的速度最小为

，故C正确。

举一反三

放在光滑水平面上的物体A和B之间用一个弹簧相连，一颗水平飞行的子弹沿着AB连线击中A，并留在其中，若A、B、子弹质量分别为m_A、m_B、m，子弹击中A之前的速度为v₀，要求求解以后过程中弹簧的最大弹性势能。
某同学给出了如下的解题过程：
三者速度相等时弹性势能最大，由动量守恒得：

还列出了能量守恒方程：

并据此得出结论。你认为这位同学的解题过程正确吗？
如正确，请求出最大弹性势能的表达式；如果错误，请你书写正确的求解过程并解出最大弹性势能.

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如图所示，有一质量M="2" kg的平板小车静止在光滑水平面上，小物块A 、B 静止在板上的C 点，A 、B间绝缘且夹有少量炸药。已知m_A＝2 kg，m_B＝1kg，A 、B 与小车间的动摩擦因数均为μ=0.2。A 带负电，电量为q , B 不带电。平板车所在区域有范围很大的、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，且电荷量与磁感应强度q.B="10" N·s / m ．炸药瞬间爆炸后释放的能量为12 J，并全部转化为A 、B的动能，使得A 向左运动，B 向右运动．取g＝10 m/s²，小车足够长，求：

(1)分析说明爆炸后AB的运动情况（请描述加速度、速度的变化情况）
（2）B在小车上滑行的距离。

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如图所示,ABC为光滑轨道,其中AB段水平放置,BC段是半径为R的圆弧,AB与BC相切于B点.A处有一竖直墙面,一轻弹簧的一端固定于墙上,另一端与一质量为M的物块相连接,当弹簧处于原长状态时,物块恰能与固定在墙上的L形挡板接触于B处但无挤压.现使一质量为m的小球从圆弧轨道上距水平轨道高h处的D点由静止开始下滑.小球与物块相碰后立即共速但不粘连,物块与L形挡板相碰后速度立即减为零也不粘连.(整个过程中,弹簧没有超过弹性限度.不计空气阻力,重力加速度为g)

(1)试求弹簧获得的最大弹性势能;
(2)求小球与物块第一次碰后沿BC上升的最大高度;
(3)若R>>h,每次从小球接触物块至物块撞击L形挡板历时均为Δt,则小球由D点出发经多长时间第三次通过B点?

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一列火车共有n节车厢且均停在光滑的长直轨道上，各车厢间距相等，间距总长为a．若第一节车厢以速度v向第二节车厢运动，碰撞时间极短且碰后不分开，然后一起向第三节车厢运动，……依次直到第n节车厢．试求：
(1)火车的最后速度是多大？
(2)整个过程经历的时间是多长？

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在建筑工地上，我们常常看到工人用重锤将柱桩打入地下的情景．对此，我们可以建立这样一个力学模型：重锤质量为m，从高H处自由下落，柱桩质量为M，重锤打击柱桩的时间极短且不反弹．不计空气阻力，桩与地面间的平均阻力为f。利用这一模型，有一位同学求出了重锤一次打击柱桩进入地面的深度．
设柱桩进人地面的深度为h，则对垂锤开始下落到锤与柱桩一起静止这一全过程运用动能定理，得

；得出

。
(1)你认为该同学的解法是否正确？请说出你的理由．
(2)假设每一次重锤打击柱桩时锤的速度为一定值，要使每一次重锤打击后桩更多地进入地下，为什么要求锤的质量远大于桩的质量？

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