(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。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?

解析:實際上,在A與C相碰時,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(實際上也只具有水平動量)。也就是說,A在水平方向運動的變化不會影響B(tài)的運動情況,因此B將以速度v繼續(xù)前進。

錯解分析:錯解: 以A,B原來速度方向為正,設(shè)小車B后來的速度為v′,根據(jù)動量守恒定律,則: (mA+mB)v=mBv′-mAv

即:(mA+mB+mA)v = mBv′

則:    因為2mA+mB>mB

所以:v′>v(變大)方向為原來的方向。

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。

當我們研究對象為A和B組成的系統(tǒng)時(如上述錯解的研究對象)。在A與障礙物C發(fā)生碰撞時,因為C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算與討論。不加分析地運用動量守恒定律必然導(dǎo)致錯誤。

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