Question

【題目】在花樣滑冰雙人滑比賽中，兩位選手攜手共同滑行，男女選手的質量分別為60kg和40kg，他們滑行的速度是1．0m／s。滑行中男選手突然將女選手沿原運動方向推開，女選手的速度變為4．0m／s，他們的作用時間為1．5s，冰面摩擦忽略不計。求：

（1）推開后男選手的速度；

（2）推開過程中女選手對男選手的平均作用力大小。

Answer 1

【答案】⑴，速度方向與初速方向相反⑵

【解析】

（1）設男選手的質量為m1，女選手的質量為m2，開始他們共同的速度為v0=1.0m／s，推開后男選手的速度為v1，女選手的速度為v2=4.0m／s，取原方向為正方向，由動量守恒定律：

（m1+m2）v0= m1v1+m2v2

代入數據得推開后男選手的速度v1=-1.0m／s，負號表示其運動方向與初速度方向相反.

（2）設推開過程中女選手對男選手的平均作用力F,由動量定理可得：

Ft= m1v1-m1v0

代入數據得：F=-80N，即推開過程中女選手對男選手的平均作用力大小為80N.