Question

【題目】一電視節(jié)目中設(shè)計了這樣一個通關(guān)游戲：如圖所示，光滑水平面上，某人乘甲車向右勻速運動，在甲車與靜止的乙車發(fā)生彈性正碰前的瞬間，該人恰好抓住固定在他正上方某點的輕繩蕩起至最高點速度為零時，松開繩子后又落到乙車中并和乙車一起繼續(xù)向前滑行；若人的質(zhì)量m=60kg，甲車質(zhì)量M1=8kg，乙車質(zhì)量M2=40kg，甲車初速度v0=6m/s，求：

①最終人和乙車的速度；

②人落入乙車的過程中對乙車所做的功．

Answer 1

【答案】①、0.8m/s；②-67.2J

【解析】試題分析：①甲乙兩車碰撞，在水平方向上動量守恒，設(shè)碰撞后甲車的速度為，乙車的速度為，選向右的方向為正，則有：

碰撞過程中機械能守恒，有：

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得： 。

人松開繩子后做自由落體運動，與乙車相互作用使得過程中，在水平方向上合外力為零，動量守恒，設(shè)人和乙車的最終速度為v共，選向右的方向為正，有：

代入數(shù)據(jù)解得： 。

②人落入乙車的過程中對乙車所做的功，根據(jù)動能定理可知，即為乙車的動能的變化量，

有： 。