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质量m1=60kg的男滑冰运动员带着质量为m2=40kg的女滑冰运动员以v0=10m/s的速度沿水平光滑冰面做直线运动,某时刻男运动员突然将女运动员向前水平推出,推出后两运动员仍在原直线上运动,经
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质量m1=60kg的男滑冰运动员带着质量为m2=40kg的女滑冰运动员以v0=10m/s的速度沿水平光滑冰面做直线运动,某时刻男运动员突然将女运动员向前水平推出,推出后两运动员仍在原直线上运动,经时间t=2.0s后两人相距s=4.0m,试求:
(1)两人分离各自在冰面上的速度;
(2)男运动员将女运动员推出时消耗的体能.
(1)两人分离各自在冰面上的速度;
(2)男运动员将女运动员推出时消耗的体能.
▼优质解答
答案和解析
(1)设男运动员速度为v1,女运动员的速度为v2两人组成的系统动量守恒,由动量守恒得:
(m1+m2)v0=m1v1+m2v1
经时间t=2.0s后两人相距s=4.0m,则:
v2t0-v1t0=s
代入数据得:v1=9.2m/s
v2=11.2m/s
(2)推出的过程中,男运动员推出时消耗的体能转化为二人的动能的增加量,即:
W=
m1
+
m2
-
(m1+m2)
代入数据得:W=48J
答:(1)两人分离男女运动员在冰面上的速度分别是9.2m/s和11.2m/s;
(2)男运动员将女运动员推出时消耗的体能是48J.
(m1+m2)v0=m1v1+m2v1
经时间t=2.0s后两人相距s=4.0m,则:
v2t0-v1t0=s
代入数据得:v1=9.2m/s
v2=11.2m/s
(2)推出的过程中,男运动员推出时消耗的体能转化为二人的动能的增加量,即:
W=
| 1 |
| 2 |
| v | 2 1 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 2 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 0 |
代入数据得:W=48J
答:(1)两人分离男女运动员在冰面上的速度分别是9.2m/s和11.2m/s;
(2)男运动员将女运动员推出时消耗的体能是48J.
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