Question

【題目】如圖所示，甲、乙兩小車能在光滑水平面上自由運動，兩根磁鐵分別固定在兩車上，甲車與磁鐵的總質量為1kg，乙車和磁鐵的總質量為2kg，兩磁鐵的同名磁極相對時，推一下兩車使它們相向運動，t時刻甲的速度為3m/s，乙的速度為2m/s，它們還沒接觸就分開了，則（ ）

A.乙車開始反向時，甲車速度為0.5m/s方向與原速度方向相反
B.甲車開始反向時，乙的速度減為0.5m/s方向不變
C.兩車距離最近時，速率相等，方向相同
D.兩車距離最近時，速率都為 m/s，方向都與t時刻乙車的運動方向相反

Answer 1

【答案】B,C
【解析】解：A、系統不受外力，總動量守恒，設甲的初速度方向為正方向；當乙車速度為零時，開始反向，根據動量守恒得：

m甲v1﹣m乙v2=m甲v1′，

解得：v1′=﹣1m/s，方向與原來方向相反．故A錯誤．

B、當甲車速度為零時，開始反向，根據動量守恒定律得：

m甲v1﹣m乙v2=m乙v2′，

解得：v2′=﹣0.5m/s，方向與原來乙的方向相同．故B正確．

CD、當兩者速度相同時，相距最近，根據動量守恒得：m甲v1﹣m乙v2=（m甲+m乙）v，

解得：v= m/s，方向與乙車原來的速度方向相同．故C正確，D錯誤．

故選：BC．

甲車和乙車組成的系統，在整個過程中動量守恒，結合動量守恒定律進行分析，明確當兩車速度相同時，相距最近，而乙車反向時速度為零．