Question

物理动量问题

在以下几种情况中，属于动量守恒的有哪些？

　A．车原来静止，放于光滑水平面，车上的人从车头走到车尾．

　　B．水平放置的弹簧一端固定，另一端与置于光滑水平面的物体相连，令弹簧伸长，使物体运动起来．

　　C．斜面体放于光滑水平地面上，物体由斜面顶端自由滑下，斜面体后退．

　　D．光滑水平地面上，用细线拴住一个弹簧，弹簧的两边靠放两个静止的物体，用火烧断弹簧的瞬间，两物体被弹出．

写出答案 及原因 多谢各位

Answer 1

判断动量守恒的关键在于守恒条件，任何判断都离不开守恒条件；
动量守恒：动量守恒的实质是，系统合外力的冲量为零。一般而言，作用时间不会为零，所以通常我们判断动量守恒就看合外力是否为零，为零则守恒，否则就不守恒。这是严格守恒的判断。
还有不严格守恒：即系统在一个方向上合外力为零，则系统在这个方向上动量守恒。
还有近似守恒：即系统合外力不为零，但是外力的冲量很小，则近似守恒，例子有：爆炸问题等。
现在对号入座：A：水平方向合外力为零，自然水平方向动量守恒，那么竖直守不守恒？未必，那要看人在走的过程中是否有竖直方向运动，比如人走路的时候中心上下移动，那么竖直方向方向动量就不守恒。实际上这个选项就是要你判断水平方向的。因此动量是守恒的。
B:物体动量不守恒，因为物体受到的合外力不为零，有弹簧的作用力。
C:水平方向合外力为零，因此水平反向守恒，但是竖直方向合外力不为零，因此竖直方向动量不守恒。为什么竖直反向合外力不为零？因为系统又竖直方向的加速度。物体在下滑的过程中处于失重状态。因此地面的支持力小于系统重力。
D:系统受合外力为零，因此动量守恒。

追问

能否将c项再详细的分析一下 多谢！

追答

由于物体放在光滑的水平面上，因此在水平方向上，系统不受力的作用，合外力自然为零。根据动量守恒的条件，在水平方向上自然动量守恒。
但是在竖直方向上动量不守恒，你看，整个系统分两部分，斜面和物体，斜面在竖直方向上没有运动，就没有动量的改变，但是物体却加速下滑，所以物体在竖直方向上动量在增加，所以系统在竖直方向上动量并不守恒。这是通过现象来判断的。通过动量守恒的条件也可以判断，对于斜面受到重力，地面支持力，和物体的压力，而物体受到重力和斜面的支持力。如果物体不滑动，则地面的支持力，理所当然的等于斜面和物体的重力之和。但是，由于物体在加速下滑，注意不是匀速，因此地面的支持力并不等于斜面和物体的重力之和。整体法分析，两物体受到总重力，地面支持力这两个力，但是这两个力不等，因此竖直方向上合外力不为零，动量也就不守恒了。

Answer 2

A 人和车一个系统，所受外力等于零
C和A一样
D这个就像爆炸问题，显然守恒

Answer 3

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