Question

一辆玩具小车的质量为3.0kg，沿光滑的水平面以2.0m/s的速度向正东方向运动，要使小车的运动方向改变，可

一辆玩具小车的质量为3.0kg，沿光滑的水平面以2.0m/s的速度向正东方向运动，要使小车的运动方向改变，可用速度为2.4m/s的水流由东向西射到小车的竖直挡板CD上，然后流入车中．求：要改变小车的运动方向，射到小车里的水的质量至少是多少？

Answer 1

设小车和射入小车中的水的质量分别为M和m，对于小车和射入的水组成的系统，水平方向动量守恒，以向东为正方向，有Mv₀-mv₁=（M+m）v，随着射入小车中的水的质量增加，车与车中的水的速度v要减小，直到速度v=0，射入小车的水质量再增加，v＜0，小车（包括车中的水）的速度方向变为向西．因此对应v=0时的水的质量即为所求．代入数据得：
3.0×2.0-2.4m=（3.0+m）v
解得：
m=2.5kg
答：射到小车里的水的质量至少为2.5kg．