40 kg的女孩骑质量为20 kg的自行车带40 kg的男孩.行驶速度为3 m/s.自行车行驶时.男孩要从车上下来. (1)他知道如果直接跳下来.他容易摔跤.为什么? (2)若他下来时用力往前推自行车.这样他下车时水平速度是零.计算男孩下车的瞬间女孩和自行车的速度. (3)计算自行车和两个孩子组成的整个系统的动能在男孩下车前后的值.如果不同.请解释. 解析:(1)男孩直接跳下后具有3 m/s的水平速度.脚着地后身体由于惯性容易前倾而摔跤. (2)设女孩质量为m1.男孩质量为m2.自行车质量为m车.由动量守恒定律得: (m车+m1+m2)v0＝(m车+m1)v1 解得男孩下车瞬间女孩和自行车的速度v1＝5 m/s. (3)Ek＝(m车+m1+m2)v＝450 J Ek′＝(m车+m1)v＝750 J 故知系统动能增加.说明男孩下车时的推力对车及自己总共做的功为: W＝Ek′-Ek＝300 J. 答案:略 【
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