Question

将两个完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑．开始时甲车速度大小为3 m/s，乙车速度大小为2 m/s，方向相反并在同一直线上，如图所示．

(1)当乙车速度为零时，甲车的速度多大？方向如何？

(2)由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最小时，乙车的速度是多大？方向如何？

Answer

(1)1 m/s，方向向右(2)0.5 m/s，方向向右

【解析】

两个小车及磁铁组成的系统在水平方向不受外力作用，两车之间的磁力是系统内力，系统动量守恒，设向右为正方向．

（1）据动量守恒得：mv甲－mv乙=mv甲′，

代入数据解得v甲′=v甲－v乙=(3－2) m/s=1 m/s，方向向右．

（2）两车相距最小时，两车速度相同，设为v′，

由动量守恒得：mv甲－mv乙=mv′＋mv′.

解得v′===m/s=0.5m/s，方向向右．