Question

一輛平板車沿光滑平面運動，車的質量M＝20 kg，運動速度為v₀＝4 m/s，求在下列情況下，車的速度變為多大？
⑴一個質量為m₁＝5 kg的沙包從5 m高處落入車內．
⑵將質量m₂＝2.5 kg的沙包，以v＝5 m/s的速度迎面水平扔入車內

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水平方向動量守恒，設向右為正
Mv₀=(M+m₁)v₁                             （3分）
得  （2分）
⑵由平板車和沙包組成的系統動量守恒，設向右為正
Mv₀–m₂v=(M+m₂)v₂                              （3分）
得   
點評：動量守恒定律的內容是相互作用的幾個物體組成的系統，如果不受外力作用，或者它們所受到的合外力為零，則系統的總動量保持不變．細分動量守恒定律的使用條件，可從三個方面來理解：1、系統不受外力或受到的合外力為零．2、系統所受的外力遠小于內力，系統動量守恒．象碰撞、爆炸等．3、系統某一方向上不受外力或所受外力之和等于零，則在該方向上動量守恒．解答此題時，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，我們研究的動量守恒是在水平方向上．此時沙包的速度在水平方向上分量為零．注意動量守恒的同向性．此題符合動量守恒的第三個條件．