如图所示，一个质量为m的玩具蛙，蹲在质量为M的小车的细杆上，小车放在光滑的水平桌面上，若车长为L，细杆高为h，且位于小车的中点，试求：当玩具蛙最小以多大的水平速度v跳出时，

Question

如图所示，一个质量为m的玩具蛙，蹲在质量为M的小车的细杆上，小车放在光滑的水平桌面上，若车长为L，细杆高为h，且位于小车的中点，试求：当玩具蛙最小以多大的水平速度v跳出时，才能落到桌面上？

Answer 1

车与蛙组成的系统动量守恒，以蛙的速度方向为正方向，
由动量守恒定律得：mv-Mv′=0，
蛙做平抛运动，水平方向：x=vt，
竖直方向：h=(1)/(2)gt²，
车做匀速运动：x′=v′t，
蛙落到桌面上需要满足：x+x′≥(L)/(2)，
解得：v≥(ML)/(2(M+m))√((g)/(2h))；
答：当玩具蛙最小以(ML)/(2(M+m))√((g)/(2h))的水平速度v跳出时，才能落到桌面上．