高中物理动量守恒习题

当甲把箱子推出后，甲的运动存在三种可能：① 继续向前，方向不变；② 停止运动；③ 反向运动.由动量守恒定律可知，以上三种推出箱子的方法，第一种推法箱子获得的速度最小，若这种推法能实现目的，则箱子获得的速度最小.设箱子的速度为v，取甲运动方向为正方向，则对甲和箱子在推出过程运用动量守恒定律
（M+m）v0=Mv甲+mv①
箱子推出后，被乙抓住，为避免甲、乙相撞，则乙必须后退，对乙和箱子运用动量守恒定律得
mv-Mv0=（M+m）v乙②
要使甲、乙不相撞，并使推出箱子的速度最小的临界条件为 v甲=v乙③
解以上三式得 v=5.2m/s.

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以甲和箱子组成的系统为研究对象，水平方向动量守恒，选甲运动方向为正，
根据动量守恒列方程（M+m）v0=Mv甲+mv′ ①
以箱子和乙组成的系统为研究对象,有:mv′-Mv0=(M+m)v乙 ②
因甲、乙与箱子的总动量方向向右,若甲、乙不相碰,必有v甲≤v乙 ③
由①②③式联立,解得:v′≥5.2 m/s.
答案:5.2 m/s