Question

1．在列車編組站里，一輛m₁=3.6×10⁴kg的甲貨車在平直軌道上以v₁=2m/s的速度運(yùn)動，碰上一輛m₂=2.4×10⁴kg的靜止的乙貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動，求貨車碰撞后運(yùn)動的速度以及甲貨車在碰撞過程中動量的變化量．

Answer 1

分析 在碰撞現(xiàn)象中，相互作用時間很短，平均作用力很大，把相互碰撞的物體作為一個系統(tǒng)來看待，認(rèn)為碰撞過程中動量守恒．兩輛貨車在碰撞前后，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒列式求解．

解答 解：對整個系統(tǒng)，碰撞過程動量守恒，設(shè)結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動的速度為v．取向右為正方向，由動量守恒定律得：
則   m₁v₁=（m₁+m₂）v
解得，貨車碰撞后運(yùn)動的速度 $v=\frac{{{m_1}{v_1}}}{{（{m_1}+{m_2}）}}=1.2$m/s
甲貨車的動量的變化量 $△p={m_1}v-{m_1}{v_1}=-2.88×{10^4}$kg•m/s    
答：貨車碰撞后運(yùn)動的速度是1.2m/s，甲貨車在碰撞過程中動量的變化量大小為2.88×10⁴kg•m/s，方向向左．

點(diǎn)評 本題以火車掛鉤這一實(shí)際問題為情景，涉及碰撞過程中的動量守恒定律的應(yīng)用，用動量守恒定律解題時要注意矢量性（方向性），即表達(dá)式中的速度、動量均為矢量，在作用前后速度都在一條直線上的條件下，選定一個正方向，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算．