Question

高中物理题 关于机械能守恒

一节车厢以速度V=2m/s从传送带前通过，传送带以Δm/Δt=2t/s的速度将矿砂竖直散落到车厢内，为了保持车厢匀速运动，设车厢所受阻力不变，对车厢的牵引力应增加 （ ）
A. 1x10^3N B. 2x10^3N
C. 4x10^3N D.条件不足,无法判断
我需要详细过程 请勿把百度其他地方搜索的复制过来 我找过 看不懂

Answer 1

这个东西要用到动量守恒定律

F*△t=△m*v  意思就是向右的力的冲量，要等于动量的改变量

F=△m*v/△t=4×10³

追问

F*△t=△m*v 这是个公式吗 这有什么意思 还有下面那个公式

追答

I=F*t是冲量，p=mv是动量，这里因为有沙土装进了车子，所以车的质量改变了，动量也对应改变，因此要施加一个向右的力，使冲量与动量的改变量相等，即△I=△P
动量守恒学了吗？要不然去百度一下动量守恒

追问

我以为你们说的动量守恒就是动能守恒，这个我们还没学过。看来是题目超纲了 害我白做半天。还是谢谢了

Answer 2

此处机械能不守恒，矿砂竖直散落到车厢的瞬间有碰撞，所以有能量损失。应用动量定理做。分析水平方向车厢的受力，车厢阻力f不变，车厢原有牵引力F，增加的牵引力ΔF。Δt时间内Δm的矿砂由于和车厢碰撞对车厢产生的水平分量作用力ΔF1，这个力在Δt总用于Δm使其速度变为V=2m/s。有ΔF1Δt=ΔmV。车厢的原来受力平衡F=f，现在F+ΔF=f+ΔF1，即ΔF=ΔF1，则ΔF=ΔmV/Δt= 4x10^3N
Δm/Δt=2t/s的意思是传送带以2吨每秒的速度向车厢竖直投放矿石。由于是竖直投放，所以没有水平速度。和车厢作用后才有了水平速度V

Answer 3

车厢的阻力包括地面的摩擦力和空气的阻力，依题意二者都忽略不计。

如果矿砂落下时水平方向速度与车厢相同，则不需要增加牵引力，因此增加的牵引力作用为使落下的矿砂达到与车厢相同的速度。

设牵引力为F 根据冲量定理
则F*Δt＝Δm*v-0 得F＝Δm*v/Δt=2*10^3*2=4*10^3N

Answer 4

矿砂竖直下落，则说明水平方向上无初速度。一旦矿砂落到车厢里，则具有水平方向上的速度，此动量来自于车厢对矿砂的冲量，若要保持车速不变，则应增加牵引力。即有ΔF=Δm*Δv/Δt .得到ΔF=2000Kg*2m/s=4000N.

追问

ΔF=Δm*Δv/Δt 您的这部我看不懂。其实题目里让我困扰的是：传送带以Δm/Δt=2t/s的速度这个式子是什么意思？是传送带的速度吗？