Question

如圖1-6-2所示，甲車質(zhì)量m₁="20" kg，車上有質(zhì)量M="50" kg的人，甲車（連同車上的人）從足夠長的斜坡上高h="0.45" m由靜止滑下，到水平面上后繼續(xù)向前滑動，此時質(zhì)量m₂="50" kg的乙車正以v₀="1.8" m/s的速度迎面滑來，為了避免兩車相撞，當(dāng)兩車相距適當(dāng)距離時，人從甲車跳到乙車上，求人跳出甲車的水平速度（相對地面）應(yīng)在什么范圍內(nèi)？不計地面和斜坡的摩擦（g取10 m/s²).?

圖1-6-2

Answer 1

3.8 m/s≤v≤4.8 m/s??

甲車（包括人）滑下斜坡后速度：v_甲="2gh=3" m/s,在人跳離甲車和人跳上乙車過程中各自動量守恒，設(shè)人跳離甲車和跳上乙車后，兩車速度分別為v_甲′和v_乙′，則：（M+m₁)v_甲=Mv+m₁v_甲′                                            ①?
Mv-m₂v₀=(M+m₂)v_乙′                         ②?
恰不發(fā)生相撞的條件為：v_甲′=±v_乙′         ③?
從①得：v_甲′=
從②得：v_乙′=
當(dāng)v_甲′=v_乙′時，有 =時，得v="3.8" m/s??
當(dāng)v_甲′=-v_乙′時，有=-時，得v="4.8" m/s????
所以，人跳離甲車的速度（對地）應(yīng)滿足3.8 m/s≤v≤4.8 m/s?.?