Question

（6分）如圖所示，物體A置于小車B上，A與B之間光滑無摩擦。它們以共同的速度v前進(jìn)。突然碰到障礙物C，將A從車上碰了出去，A被碰回的速度大小也是v。問：小車B的速度將怎樣變化？

Answer 1

解析：實(shí)際上，在A與C相碰時(shí)，由于C對A的作用力的沖量使A的動量發(fā)生了變化。而A與B之間光滑無摩擦。在水平方向無相互作用力。所以對B來說，其水平動量是守恒的(實(shí)際上也只具有水平動量)。也就是說，A在水平方向運(yùn)動的變化不會影響B(tài)的運(yùn)動情況，因此B將以速度v繼續(xù)前進(jìn)。

錯解分析：錯解： 以A，B原來速度方向?yàn)檎�，設(shè)小車B后來的速度為v′，根據(jù)動量守恒定律，則： (m_A+m_B)v=m_Bv′－m_Av

即：(m_A＋m_B＋m_A)v = m_Bv′

則：    因?yàn)?m_A＋m_B＞m_B

所以：v′＞v(變大)方向?yàn)樵瓉淼姆较颉?/p>

上述錯解的主要原因是不注意分析物理規(guī)律的適用條件，亂用動量守恒定律而造成的。

當(dāng)我們研究對象為A和B組成的系統(tǒng)時(shí)(如上述錯解的研究對象)。在A與障礙物C發(fā)生碰撞時(shí)，因?yàn)镃對A的作用力就A與B的系統(tǒng)來說是外力，所以不滿足動量守恒條件(不受外力或合外力為零)。也就是說它們的動量不守恒，不能應(yīng)用動量守恒定律去計(jì)算與討論。不加分析地運(yùn)用動量守恒定律必然導(dǎo)致錯誤。