Question

15．質(zhì)量為M的小車，如圖所示，上面站著一個質(zhì)量為m的人，以v₀的速度在光滑的水平面上前進(jìn)．現(xiàn)在人用相對于小車為u的速度水平向后跳出后，車速變?yōu)槎啻螅?

Answer 1

分析 首先要明確參考系，一般選地面為參考系．其次選擇研究的對象，以小車和車上的人組成的系統(tǒng)為研究對象．接著選擇正方向，以小車前進(jìn)的方向為正方向．最關(guān)鍵的是明確系統(tǒng)中各物體的速度大小及方向，跳前系統(tǒng)對地的速度為v₀，設(shè)跳離時車對地的速度為v，人對地的速度為-u+v．最后根據(jù)動量守恒定律列方程求解．

解答 解：以人和車作為一個系統(tǒng)，因為水平方向不受外力，所以水平方向動量守恒．設(shè)人跳出后，
車對地的速度變?yōu)関，以v₀方向為正方向，以地為參考系．由動量守恒定律：
（M+m）v₀=MV-m（u-v）   
解得：v=${v}_{0}+\frac{m}{M+m}u$
答：人跳出后車的速度為${v}_{0}+\frac{m}{M+m}u$．

點評 運動動量守恒定律時，一定要注意所有的速度都是相對于同一個參考系，因此該題的難點是人對地的速度為多大．