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女孩40公斤骑自行车带30公斤的男孩(如图).行驶速度2.5米每秒.自行车行驶时...

女孩40公斤骑自行车带30公斤的男孩(如图).行驶速度2.5米每秒.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,他可能会摔跤.为什么?所以他下来时用力往前推自行车,这样他下车时水平速度是0.
②计算男孩下车的一刻女孩和自行车的速度.
③计算自行车和两个孩子整个系统的动能在男孩下车前后的值.如有不同,请解释.

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①先分析人和车的原来运动状态,当人直接跳下时,根据任何物体都有保持原来运动状态的性质进行分析人的运动状态; ②运用动量守恒定律即可解得男孩下车的一刻女孩和自行车的速度. ③根据质量和速度,分别求出自行车和两个孩子下车前后的动能. 【解析】 (1)如果直接跳下来,人具有和自行车相同的速度,脚着地后,脚的速度为零,由于惯性,上身继续向前倾斜,因此他可能会摔跤. (2)m1表示女孩质量,m2 表示自行车质量,m3表示男孩质量. 男孩下车前后,对整体,由动量守恒定律有:   (m1+m2+m3)v=(m1+m2)v  代人数据解得:v=4m/s   (3)男孩下车前系统的动能为:   E前===250J 男孩下车后系统的动能为:  E后===400J      男孩下车时用力向前推自行车,对系统做了正功,使系统的动能增加了150焦耳. 答: ①如果直接跳下来,人具有和自行车相同的速度,脚着地后,脚的速度为零,由于惯性,上身继续向前倾斜,因此他可能会摔跤. ②男孩下车的一刻女孩和自行车的速度为4m/s. ③自行车和两个孩子整个系统的动能在男孩下车前后的值分别为250J,400J.男孩下车时用力向前推自行车,对系统做了正功,使系统的动能增加了150焦耳.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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