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总质量为M的装砂的小车,正以速度v0在光滑水平面上前进、突然车底漏了,不断有砂子漏出来落到地面,问在漏砂的过程中,小车的速度是否变化?

网友投稿  2022-11-16 00:00:00  互联网

◎ 题目

总质量为M的装砂的小车,正以速度v0在光滑水平面上前进、突然车底漏了,不断有砂子漏出来落到地面,问在漏砂的过程中,小车的速度是否变化?

◎ 答案

v = v0即砂子漏出后小车的速度是不变的。

◎ 解析

【错解分析】错解:质量为m的砂子从车上漏出来,漏砂后小车的速度为v由动量守恒守律:
Mv0=(M-m)v

  上述解法错误的主要原因在于研究对象的选取,小车中砂子的质量变了,即原来属于系统内的砂子漏出后就不研究了。这样,所谓系统的初状态及末状态的含义就变了。实际情况是,漏掉的砂子在刚离开车的瞬间,其速度与小车的速度是相同的,然后做匀变速运动(即平抛)
  【正确解答】 质量为m的砂子从车上漏出来,漏砂后小车的速度为V由动量守恒定律:
Mv0= mv+(M-m)v
  解得:v = v0即砂子漏出后小车的速度是不变的。
  【小结】 用动量守恒定律时,第一个重要的问题就是选取的系统。当你选定一个系统(此题为小车及车上的全部砂子)时,系统的初末状态都应该对全系统而言,不能在中间变换系统。  

◎ 知识点

    专家分析,试题“总质量为M的装砂的小车,正以速度v0在光滑水平面上前进、突然车底漏了,不断有砂子漏出来落到地面,问在漏砂的过程中,小车的速度是否变化?…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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