图16-3-2
思路解析:选取小船和从大船投过的麻袋为系统,并以载重较小的船的速度为正方向,根据动量守恒定律有:(m1-m)v1-mv2=0
即450v1-50v2=0①
选取大船和从小船投过的麻袋为系统有:
-(m2-m)v2+mv1=-m2v
即-950v2+50v1=-1 000×8.5 kg·m/s②
选取四个物体为系统有:m1v1-m2v2=-m2v
即500v1-1 000v2=-1 000×8.5 kg·m/s③
联立①②③式中的任意两式解得:v1=1 m/s,v2=9 m/s.
答案:小船速度1 m/s,大船速度9 m/s.
【例2】 甲、乙两人均以2 m/s的速度在冰上相向滑行,m甲=50 kg,m乙=52 kg,甲拿着一个质量Δm=2 kg的球,当甲将球传给乙,乙再传给甲,这样传球若干次后,乙的速度变为零,球在甲手中,求甲的速度.
思路解析:无论传球多少次,甲、乙两人和球组成的系统动量守恒.
(m甲+Δm)v-m乙v=(m甲+Δm)v甲
即(50+2)×2-52×2=(50+2)v甲 得v甲=0.
答案:0
【例3】 在光滑水平面上,质量为m的小球A以速度v0与质量为3m的静止小球B发生正碰,碰后A球的速率为,试求碰后B球的速度vb的大小.
思路解析:设A球初速度方向为正,假设碰后A球仍沿原方向运动,则据动量守恒定律知:得
由于碰后A、B两球都沿正方向运动,且B球在前A球在后,应有:vA
得.
答案:
【例4】 手榴弹在离地高h处时的速度方向恰好沿水平方向,速度大小为v,此时,手榴弹炸裂成质量相等的两块,设消耗的火药质量不计,爆炸后前半块的速度方向仍沿水平向左,速度大小为3v,那么两块弹片落地点之间的水平距离是多大?
解析:手榴弹在空中爆炸时间极短,且重力远小于爆炸力,故手榴弹在爆炸的瞬间动量守恒,设炸后每块质量为m,向左为正方向,则由动量守恒定律得: