Question

（11分）如圖（1）所示，在光滑的水平面上有甲、乙兩輛小車，質量為30kg的小孩乘甲車以5m/s的速度水平向右勻速運動，甲車的質量為15kg，乙車靜止于甲車滑行的前方，兩車碰撞前后的位移隨時間變化圖象如圖（2）所示。

求：（1）甲乙兩車碰撞后的速度大小；
（2）乙車的質量；
（3）為了避免甲乙兩車相撞，小孩至少以多大的水平速度從甲車跳到乙車上？

Answer 1

（1）甲車的速度大小為，乙車的速度大小為v₂=3m/s
（2）
（3）

（1）由圖可知，碰撞后甲車的速度大小為        （1分）
乙車的速度大小為v₂="3m/s           " （1分）
（2）在碰撞過程中，三者組成的系統滿足動量守恒。
                  （2分）
解得：                                      （1分）
（3）設人跳向乙車的速度為v_人,由動量守恒定律得
人跳離甲車：                      （1分）
人跳至乙車：                             （1分）
為使二車避免相撞，應滿足                                 （2分）
 
取“=”時，人跳離甲車的速度最小，           （2分）