Question

高二物理动量守恒定律问题

就是这道题：
“在水平铁轨上放置一门质量为M的炮车，发射的炮弹质量为m(M不包括m)，设铁轨和跑车间摩擦不计，求炮身与水平方向成x角，炮弹出炮口时相对炮口速度为v,问炮身的反冲速度多大？”

答案给出这样一个等式：
0=m(v*cosx-V) +M(-V) , V=(mv*cosx)/(M+m)
这里面等式为什么是v*cosx-V呢？？请大家告诉我为什么？是不是和“炮弹出炮口时相对炮口速度为v”有关？相对炮口的速度会对车身反冲运动造成影响么？
谢谢啦！！！
炮弹的水平速度不是vcosx么？为什么要-V？

Answer 1

这道题首先要建立相对于铁轨静止的参照系（其它惯性参照系亦可），以炮弹速度v的方向为正方向，则根据实际情况可设炮车速度为－V，其中－号代表炮车速度方向为负方向，V为炮车速度的大小（当然，你也可以简单的设炮车的速度为V，则结果会多一个－号，其实是一回事）；由于是在铁轨参照系应用动量守恒，则还得求出炮弹相对于铁轨的水平速度为（v*cosx－V），其中v*cosx为炮弹相对于炮车的水平速度，减去炮车速度（大小）V才是相对于静止铁轨的速度；接着应用水平动量守恒可以得出上述结果。

Answer 2

这里用的是水平方向的动量守恒
所以v*cosx-V是炮弹的水平分解的速度（对地速度）
V为炮身对地速度

Answer 3

呵呵，回答一下你的问题吧，我专业里对牛顿方面的东西弄得非常清楚的。动量定理式中的v均为物体（或质点）相对惯性系的速度（这个参照系无论是静止还是匀速直线运动都可以），而车身是不能作为惯性参考系的。本题中所给出的v是相对于车身的速度，所以要减去车身速度，注意这里是矢量相减，又因为不是一条直线上（也只有在水平方向上才能使用动量定理），所以要用水平分量，所以v*cosx-V~~~

Answer 4

炮弹的水平速度是vcosx的参考系是炮口，而事实上炮口相对地面还有一个设出来的的速度V，于是炮弹相对于水平地面的水平速度为v*cosx-V

Answer 5

如果你是高中生的话
这种相对速度的问题你大可以不予理睬
高考是绝对回避的！！100%确定！！！
不过如果作为知识了解的话
本题设计动量的守恒定律
一般情况下使用动量守恒定律
公式中的速度全部应该取对地速度
所以题设中的“炮弹出炮口时相对炮口速度为v”
这个速度是不能直接代入公式的
需要装换成对地速度
也就是“v*cosx-V是炮弹的水平分解的速度（对地速度）”