Question

（2012年2月洛陽五校聯考）2010年2月，溫哥華冬奧會上，我國代表團憑借申雪/趙宏博在花樣滑冰雙人滑比賽中的完美表現，獲得本屆冬奧會上的第一塊金牌，這也是中國隊在花樣滑冰賽場上獲得的首枚奧運會金牌。若質量為m₁=79kg的趙宏博抱著質量為m₂=44kg的申雪以v₀=10m/s的速度沿水平冰面做直線運動，某時刻趙宏博突然將申雪向前水平推出，推出后兩人仍在原直線上運動，經時間t=2．0s后兩人相距s=4．0m，冰面的摩擦可忽略不計。求：
（i）兩人分離時的速度大小分別為多少；
（ii）趙宏博將申雪推出時受到申雪的沖量大小和方向。

Answer 1

（i）v₂=11.3m/s （ii）-55.3Ns， （2分）
方向與原來的運動方向相反

（i）設兩人分離時趙宏博的速度為v₁，申雪的速度為v₂，由動量守恒定律得（m₁+m₂）v₀=m₁v₁+m₂v₂  （3分）
經時間t=2．0s后兩人相距s=4．0m，即
s=（v₂－v₁）t    （2分）
解得  v₁=9．3m/s，v₂=11.3m/s  （2分）
（ii）申雪對趙宏博的沖量等于趙宏博動量的變化
I= m₁v₁-m₁v₀=-55.3Ns， （2分）
方向與原來的運動方向相反 （1分）