Question

【题目】如图所示，甲、乙两小车能在光滑水平面上自由运动，两根磁铁分别固定在两车上，甲车与磁铁的总质量为1kg，乙车和磁铁的总质量为2kg，两磁铁的同名磁极相对时，推一下两车使它们相向运动，t时刻甲的速度为3m/s，乙的速度为2m/s，它们还没接触就分开了，则（ ）

A.乙车开始反向时，甲车速度为0.5m/s方向与原速度方向相反
B.甲车开始反向时，乙的速度减为0.5m/s方向不变
C.两车距离最近时，速率相等，方向相同
D.两车距离最近时，速率都为 m/s，方向都与t时刻乙车的运动方向相反

Answer 1

【答案】B,C
【解析】解：A、系统不受外力，总动量守恒，设甲的初速度方向为正方向；当乙车速度为零时，开始反向，根据动量守恒得：

m甲v1﹣m乙v2=m甲v1′，

解得：v1′=﹣1m/s，方向与原来方向相反．故A错误．

B、当甲车速度为零时，开始反向，根据动量守恒定律得：

m甲v1﹣m乙v2=m乙v2′，

解得：v2′=﹣0.5m/s，方向与原来乙的方向相同．故B正确．

CD、当两者速度相同时，相距最近，根据动量守恒得：m甲v1﹣m乙v2=（m甲+m乙）v，

解得：v= m/s，方向与乙车原来的速度方向相同．故C正确，D错误．

故选：BC．

甲车和乙车组成的系统，在整个过程中动量守恒，结合动量守恒定律进行分析，明确当两车速度相同时，相距最近，而乙车反向时速度为零．