Question

一輛平板車沿光滑平面運(yùn)動(dòng)，車的質(zhì)量M＝20 kg，運(yùn)動(dòng)速度為v₀＝4 m/s，求在下列情況下，車的速度變?yōu)槎啻螅?br />⑴一個(gè)質(zhì)量為m₁＝5 kg的沙包從5 m高處落入車內(nèi)．
⑵將質(zhì)量m₂＝2.5 kg的沙包，以v＝5 m/s的速度迎面水平扔入車內(nèi)

Answer 1

（1）3.2m/s（2）3m/s

試題分析：⑴由平板車和沙包組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)向右為正
Mv₀=(M+m₁)v₁                             （3分）
得  （2分）
⑵由平板車和沙包組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)向右為正
Mv₀–m₂v=(M+m₂)v₂                              （3分）
得   
點(diǎn)評(píng)：動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容是相互作用的幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)，如果不受外力作用，或者它們所受到的合外力為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變．細(xì)分動(dòng)量守恒定律的使用條件，可從三個(gè)方面來(lái)理解：1、系統(tǒng)不受外力或受到的合外力為零．2、系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒．象碰撞、爆炸等．3、系統(tǒng)某一方向上不受外力或所受外力之和等于零，則在該方向上動(dòng)量守恒．解答此題時(shí)，不要受到豎直下落的沙包的速度的影響，作用前沙包的速度方向是豎直向下的，我們研究的動(dòng)量守恒是在水平方向上．此時(shí)沙包的速度在水平方向上分量為零．注意動(dòng)量守恒的同向性．此題符合動(dòng)量守恒的第三個(gè)條件．