火车上光滑的桌面上放着一个小球,当火车突然加速时,小球运动,系统的总动能增加,是不是说动量不守恒了

作者&投稿:辛红 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
小球放在火车里光滑的桌面上,当火车加速时,小球运动,但球未受力,他是怎样运动的~

如果火车与小球之间无摩擦则小球相对于地面是静止的小球运动是小球与火车相对运动,而不是绝对运动

光滑平面球在那瞬间是不会随车运动的,所以相对车厢向左运动,相对地面静止。

火车加速,是有外力(燃料燃烧做功)作用。如果把火车、桌面、小球看作一个系统,此时水平方向不满足动量守恒条件(动量守恒条件为在某方向上,系统没有受到外力的作用)
如果把桌面、小球看作一个系统,桌面在火车加速时受到火车摩擦力的作用,水平方向也不满足动量守恒条件
把小球看作一个系统,小球在火车加速时,由于桌面光滑,没有受到桌面摩擦力的作用,水平方向满足动量守恒条件,动量守恒。

下面详细计算一下关于系统的动能和动量。
以火车、桌面、小球作为一个系统,以地面为参考系。
设火车质量为M,桌质量为n,小球质量为m。假设火车原来速度为V0,当火车忽然加速度变为a1,则有:
设火车燃料提供的动量为F外力
假设桌还是静止,设桌的加速度为a3,小球加速度为a2,由于桌面是光滑的,小球和桌面在水平方向上可以看作没相互作用力。桌的受力情况为:F外力=F火车+F桌面,即F外力=Ma1+na3 。当桌面静止,火车加速度等于桌面加速度,即可变为:F外力=(M+n)*a1 。由冲量与动量的关系可知,当经过时间t后,变为:F外力*t=(M+n)*a1*t=(M+n)*V火车。因此此时火车与桌面总动量变为:P=(M+n)*(V火车+V0)
若小球原来也是静止在桌面上,则原来小球的动量为P球=mV0 ,由于小球在火车加速过程中并未受力作用,动量不变,因此加速后火车、桌面、小球构成的系统动量为:P总=(M+n)*(V火车+V0)+mV0=(M+n)*(a1*t+V0)+mV0=(M+n)*(a1*t)+(M+n)*V0+mV0

原来未加速前,火车、桌面、小球相对静止,则总动量为:P原=(M+m+n)*V0=(M+n)*V0+m*V0

对比加速前后的分析结果,可以看出,加速后系统动量多出了(M+n)*(a1*t)这一项,因此系统动量不守恒。

至于能量,根据上面的速度计算结果可以得出,加速后,能量变为E=[(M+n)*(a1t+V0)*(a1t+V0)+m*V0*V0]/2
加速前,能量为E前=(M+m+n)*V0*V0/2 ,显然系统动能也增加了。

系统动能的增加,不是在于小球运动引起的。小球之所以运动,是因为加速时火车上是非惯性系,经过一段时间后火车上已经变成了一个新的参考系(速度已改变),而小球保持着未加速前的速度,这样的速度差引起了小球相对火车运动的情况。而如果取地面为参考系,小球的速度和动量、动能在加速前后并没有变化。当然了,假如桌面不是光滑的,小球也会被摩擦力作用下引致动量和动能的改变。

我上面的计算不是乱写的。我初中物理所有考试都是满分,高考时物理也是全市数一数二的。其实如果只是判断动量是否守恒而不需要计算,只需要理解动量守恒的成立条件即可。

分开考虑:在光滑的桌面上,火车加速并不会让小球收到摩擦力,小球相对地面静止,就是不会动的意思,火车自己动自己的,不关小球的事。所以总动能不会增加,动量依然守恒!

火车冲力带给小球向前滚的动力,改变系统的平衡,所以小球也加速移动...动能也随之增加,但系统的总动能增加不代表动量不守恒...

依据能量守恒定律,可以肯定的是能量一定守恒,至于动量,需留意外力的增加
对系统的影响

能量和动量判断的条件不一样!条件知道啦 !你的问题也就解决啦!思考问题时注意判断的条件!@


在火车车厢中的光滑桌面上放着一个小玻璃球。当火车速率增加,小球的位 ...
小球相对于火车车厢向后运动,相对与地面静止。因为在水平方向上没有受到任何力。

如将一小车放于绝对光滑桌面上,阻力是为0么,小车永远不会停么
如果小车放在绝对光滑的水平桌面上时,本来是动的话,那小车永远不会停,保持原来运动状态不变。这是牛顿第一定律

光滑水平桌面上的小车上放有一块磁铁 小车右边挂有一金属圆环
小车会一直做加速度变大的变加速运动,虽说金属圆环会产生磁通力阻碍小车运动,但这种力也是在小车的运动中产生,这种力只是一种次生力,且磁铁与金属的吸引力越大这磁通力也会越大,两力的大小差异也越大。最终的结果是小车会与金属环相吸。如果从能量守恒来分析的话就是磁场能转化为动能和磁场能,...

...车厢内固定一木桌,桌面水平光滑,桌面上放着物体
B;质量不同是指的惯性不同,是指改变物体原有运动状态的难易程度。在小车静止后,两个物体均保持原有运动速度(即小车速度)向前运动,自然是不会发生碰撞的。

...在车厢内固定的光滑桌面上放置质量分别为M和N的两个物体,M
B,如果车厢足够长,则两个物体均做自由落体运动,初速度就是车厢的运动速度,与质量无关。

在一节火车车厢内有一个光滑的水平桌面,桌上有一个小球。旁边的乘客观...
选A 桌面光滑说明小球不受水平方向的力,力是产生加速度的原因,车匀速运动时球会相对车静止说明在此参考系中牛顿第一定律成立,而对于加速运动的车,乘客的视角是小球开始向后运动,而小球水平方向不受力因此当以加速中的车厢做参考系时牛顿第一定律不成立,但就C中的情况,如果选择以地面为参考系,...

...在车厢内固定的光滑桌面上放置质量分别为M和N的两个物体
车突然停止后,水平方向都不受力,都维持原来速度 选B

...在车厢内固定的光滑桌面上放置质量分别为M和N的两
选B,因为光滑桌面,所以物体不受摩擦力,当车突然停止时物体所受力没有改变,故物体仍旧以原来的速度向前运动,所以一定不相碰。

如图所示,在水平光滑桌面上放一质量为M的玩具小车,在小车的平台(小车的...
要想求得小车不固定时,球落在车上何处,需要知道小球被弹出时相对于小车的速度,这就需要知道小球被弹出时车和球相对于地面的速度.设弹出时小球相对于地面的速度大小为u′,车相对地面的速度的大小为V,小球相对于车的速度的大小u″,则有u″=u′+V(1)设小球落在车上A′处,OA′=s′,则...

在一节火车车厢内有一个光滑的水平桌面,桌上有一个小球。旁边的
选A 显然当在加速运动中 小球不受外界力,但小球运动状态发生变化了 所以牛一是不成立的 牛一只适用于惯性系(静止或匀速的物体)

覃塘区13456979054: 在火车里的光滑桌面上放着一小钢球,当车突然起动时,下列说法正确的是() -
宥紫盖诺:[选项] A. 小钢球相对于桌面将向车行的方向运动 B. 小钢球相对于桌面静止 C. 小钢球相对于铁轨将向车行相反方向运动 D. 小钢球相对于铁轨将静止

覃塘区13456979054: 在车厢内光滑的水平桌面上放置一个小球,当车突然启动时,桌上的小球将( ) A向前滚动 B向后滚动 C静止不动请说明原因,我有点想不明白,越详细越... -
宥紫盖诺:[答案] B对 . 因车厢突然向前运动时,小球相对地面还是静止的,所以在车上的人会觉得小球向后运动.

覃塘区13456979054: 在火车车厢内有一水平光滑的桌面,桌面上放一个小球,当火车由静止开始在平直轨道上运动的一小段时间内,以什么作参照物,小球是静止的?() -
宥紫盖诺:[选项] A. 火车头 B. 铁轨 C. 车上的乘客 D. 水平桌面

覃塘区13456979054: 在车厢光滑水平面放一个小球,当火车突然向右启动时,相对于车厢,小球将如何运动?相对于地面呢?如果车厢密闭,当小球相对于座面静止时,你有什么... -
宥紫盖诺:[答案] 1.小球向左移动,相对于地面静止不动.如果相对于火车静止,那么车厢肯定是静止的. 2.2ab=2(ah+bh),可得1/h=1/a+1/b

覃塘区13456979054: 在火车车厢内有一水平光滑的桌面,桌面上放一个小球,当火车由静止开始在平直轨道上运动的一小段时间内, -
宥紫盖诺: 根据牛顿第一定律得物体在不受任何外力或所受外力合力为零时,总保持静止状态或匀速直线运动状态.沿水平路面上行驶的火车车厢的光滑水平桌面上放着一个小球,小球所受外力合力为零,所以当火车加速时,小球将保持静止状态,该静止状态是相对于地面,或相对于铁轨的.故B正确,ACD错误 故选:B.

覃塘区13456979054: 火车上光滑的桌面上放着一个小球,当火车突然加速时,小球运动,系统的总动能增加,是不是说动量不守恒了 -
宥紫盖诺: 火车加速,是有外力(燃料燃烧做功)作用.如果把火车、桌面、小球看作一个系统,此时水平方向不满足动量守恒条件(动量守恒条件为在某方向上,系统没有受到外力的作用) 如果把桌面、小球看作一个系统,桌面在火车加速时受到火车摩...

覃塘区13456979054: 相对于车厢小球将怎样运动?在车厢内光滑的水平桌面上放一小球,当火
宥紫盖诺: 小球受力.由牛顿第二定律得:mgtanθ=ma.解得,加速度:a=gtanθ,方向水平向右.小车可能向右做加速运动,也可能向左做减速运动,故AD正确,BC错误;故选:AD.

覃塘区13456979054: 在车厢的光滑水平桌面上放一个小球... -
宥紫盖诺: 很简单啊,你想啊,力是改变物体运动状态的条件,因为小球是光滑的所以水平方向上不受任何力,那么它在水平方向上应该始终保持静止(这个静止是相对于地面来说的),而列车相对于地面向前走,物体相对于地面静止,好比在船上看岸边的树,显然是后退的!

覃塘区13456979054: 在火车里的光滑桌面上放着一小钢球,当车突然起动时,下列说法正确的是()A.小钢球相对于桌面将向 -
宥紫盖诺: 如果在火车里的光滑桌面上放着一小钢球,当车突然起动时,由于表面光滑无摩擦,小球由于惯性会保持原来的静止状态,位置不变,因此,小钢球相对于桌面将向车行的反方向运动,而相对于铁轨将静止.故只有选项D的说法符合题意. 故选D.

覃塘区13456979054: 在火车车厢中的光滑桌面上放着一个小玻璃球,当火车发生下列情况时,小球的位置将发生怎样改变?1.火车的速率增加,2火车的速率减小3火车向左转弯4.火车突然停止.
宥紫盖诺: 1.向后移动,2.向移动,3.向右边移动4.向前移动,然后停止.

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