题目
在光滑水平面上有一静止的平板车,有一小孩站在车上。现小孩从车尾走到车头,则系统的总动量如何变化A.不确定B.变大C.变小D.不变
在光滑水平面上有一静止的平板车,有一小孩站在车上。现小孩从车尾走到车头,则系统的总动量如何变化
A.不确定
B.变大
C.变小
D.不变
题目解答
答案
当小孩从车尾走到车头时，整个系统包括小孩和平板车的总动量会发生变化。这是因为小孩在平板车上移动会改变系统内各部分的速度，从而改变它们的动量。
首先，让我们考虑小孩相对于车身的运动。当小孩从车尾向车头移动时，他会获得向前的速度，并且在这一过程中将会在车身上施加一个向后的作用力。根据动量守恒定律，小孩获得的正向动量会导致平板车获得相同大小的反向动量，以保持系统的总动量守恒。
因此，整个系统的总动量会保持不变。所以答案是 D. 不变。
解析
步骤 1：系统动量守恒
在光滑水平面上，没有外力作用于系统（小孩和平板车），因此系统的总动量守恒。这意味着系统在任何时刻的总动量都保持不变。
步骤 2：小孩和平板车的相对运动
当小孩从车尾走到车头时，小孩相对于平板车的运动会产生一个向后的力，使平板车向后移动。由于系统总动量守恒，小孩向前的动量和车向后的动量大小相等，方向相反，总动量保持不变。
步骤 3：系统总动量不变
由于系统总动量守恒，无论小孩如何在平板车上移动，系统的总动量都不会发生变化。
在光滑水平面上，没有外力作用于系统（小孩和平板车），因此系统的总动量守恒。这意味着系统在任何时刻的总动量都保持不变。
步骤 2：小孩和平板车的相对运动
当小孩从车尾走到车头时，小孩相对于平板车的运动会产生一个向后的力，使平板车向后移动。由于系统总动量守恒，小孩向前的动量和车向后的动量大小相等，方向相反，总动量保持不变。
步骤 3：系统总动量不变
由于系统总动量守恒，无论小孩如何在平板车上移动，系统的总动量都不会发生变化。