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如图所示,一个质量为m的玩具蛙,蹲在质量为M的小车的细杆上,小车放在光滑的水平桌面上,若车长为L,细杆高为h,且位于小车的中点,试求:当玩具蛙最小以多大的水平速度v跳出时,
如图所示,一个质量为m的玩具蛙,蹲在质量为M的小车的细杆上,小车放在光滑的水平桌面上,若车长为L,细杆高为h,且位于小车的中点,试求:当玩具蛙最小以多大的水平速度v跳出时,才能落到桌面上?
物理
人气:941 ℃
时间:2020-03-23 17:07:32
优质解答
车与蛙组成的系统动量守恒,以蛙的速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:mv-Mv′=0,
蛙做平抛运动,水平方向:x=vt,
竖直方向:h=
1
2
gt
2
,
车做匀速运动:x′=v′t,
蛙落到桌面上需要满足:x+x′≥
L
2
,
解得:v≥
ML
2(M+m)
g
2h
;
答:当玩具蛙最小以
ML
2(M+m)
g
2h
的水平速度v跳出时,才能落到桌面上.
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