甲、乙两冰车避免相撞的条件是v2≥v1,取v2=v1. (3)
联立(1)、(2)、(3)式,并代入数据解得v=5.2m/s.
【说明】本题仅依据两个动量守恒的过程建立的方程还能求解,关键是正确找出临界条件,并据此建立第三个等式才能求解.
【例6】 【分析】设人的质量为m0,车的质量为m.取A、B两车和人这一系统为研究对象,人在两车间往返跳跃的过程中,整个系统水平方向不受外力作用,动量守恒.取开始时人站在A车上和后来又相对A车静止时这两个时刻考察系统的动量,则
0=(m0+m)vA+mvB,
可见,两车反向运动,A车的速率小于B车的速率. 【答】B.
【说明】本题中两车相互作用前后动量在一直线上,但两者动量方向即速度方向均不甚明确,因此没有事先规定正方向,而是从一般的
动
【例7】【分析】由题意可知,沙袋从甲船抛出落到乙船上,先后出现了两个相互作用的过程,即沙袋跟甲船和沙袋跟乙船的相互作用过程.在这两个过程中的系统,沿水平方向的合外力为零,因此,两个系统的动量都守恒.值得注意的是,题目中给定的速度选择了不同的参照系.船速是相对于地面参照系,而抛出的沙袋的速度v是相对于抛出时的甲船参照系.
【解】取甲船初速度V的方向为正方向,则沙袋的速度应取负值.统一选取地面参照系,则 沙袋抛出前,沙袋与甲船的总动量为MV.
沙袋抛出后,甲船的动量为(M-m)v甲',沙袋的动量为m(v甲'-v).
根据动量守恒定律有MV=(M-m)v甲'+m(v甲'-v). (1)
取沙袋和乙船为研究对象,在其相互作用过程中有
MV+m(v甲'-v)=(M+m)v乙'. (2)
联立(l)、(2)式解得