碰撞与动量守恒 学案
能力素质
【例1】质量M＝50kg的空箱子，放在光滑的水平面上，箱中有一质量m＝30kg的铁块，如图56－1所示．铁块的左侧面与箱子内壁的左侧面相距S＝1m，铁块一旦碰到箱壁后不再分开，箱底与铁块间摩擦可忽略不计，现用向右的恒力F＝10N作用于箱子，经过时间t＝2s后撤去．求
(1)箱的左壁与铁块碰撞前铁块和箱的速度；
(2)箱的左壁与铁块碰撞后箱子的速度．
解析：(1)在F作用的2s内，设箱没有碰到铁块，则对于箱子2s末
立，所以碰前箱的速度为0.4m/s，水平向右，铁块的速度为零．
(2)箱子与铁块碰撞时，外力F已撤去，对箱子与铁块这一系统碰撞过程中总动量守恒MvM＝(M＋m)v＇，所以碰后的共同速度为v′＝
点拨：要善于分析不同的物理过程和应用相应物理规律，对整个运动过程，我们就箱子和铁块这一系统用动量定理有：Ft＝(M＋m)v＇，这一关系不论在何时撤去F，最终的共同速度都由此关系求出
【例2】质量为m，半径为R的小球，放在质量为M，半径为2R的圆柱形桶内，桶静止在光滑的水平面上，当小球从图56－2所示的位
球的质量之比．
点拨：在球和圆筒相互作用的过程中，系统在水平方向的动量始终不变(在竖直方向的动量先增大后减少)，所以可以用水平方向的位移来表示水平方向的动量守恒．
