火車上光滑的桌面上放著小球，當火車突然加速時，小球運動，系統的總動能增加，是不是說動量不守恆了

1樓：匿名使用者

火車加速，是有外力（燃料燃燒做功）作用。如果把火車、桌面、小球看作一個系統，此時水平方向不滿足動量守恆條件（動量守恆條件為在某方向上，系統沒有受到外力的作用）

如果把桌面、小球看作一個系統，桌面在火車加速時受到火車摩擦力的作用，水平方向也不滿足動量守恆條件

把小球看作一個系統，小球在火車加速時，由於桌面光滑，沒有受到桌面摩擦力的作用，水平方向滿足動量守恆條件，動量守恆。

下面詳細計算一下關於系統的動能和動量。

以火車、桌面、小球作為一個系統，以地面為參考系。

設火車質量為m，桌質量為n，小球質量為m。假設火車原來速度為v0，當火車忽然加速度變為a1，則有：

設火車燃料提供的動量為f外力

假設桌還是靜止，設桌的加速度為a3，小球加速度為a2，由於桌面是光滑的，小球和桌面在水平方向上可以看作沒相互作用力。桌的受力情況為：f外力=f火車+f桌面，即f外力=ma1+na3 。

當桌面靜止，火車加速度等於桌面加速度，即可變為：f外力=（m+n）*a1 。由衝量與動量的關係可知，當經過時間t後，變為：

f外力*t=（m+n）*a1*t=（m+n）*v火車。因此此時火車與桌面總動量變為：p=（m+n）*（v火車+v0）

若小球原來也是靜止在桌面上，則原來小球的動量為p球=mv0 ，由於小球在火車加速過程中並未受力作用，動量不變，因此加速後火車、桌面、小球構成的系統動量為：p總=（m+n）*（v火車+v0）+mv0=（m+n）*（a1*t+v0）+mv0=（m+n）*（a1*t）+（m+n）*v0+mv0

原來未加速前，火車、桌面、小球相對靜止，則總動量為：p原=（m+m+n）*v0=（m+n）*v0+m*v0

對比加速前後的分析結果，可以看出，加速後系統動量多出了（m+n）*（a1*t）這一項，因此係統動量不守恆。

至於能量，根據上面的速度計算結果可以得出，加速後，能量變為e=[（m+n）*（a1t+v0）*(a1t+v0）+m*v0*v0]/2

加速前，能量為e前=（m+m+n）*v0*v0/2 ，顯然系統動能也增加了。

系統動能的增加，不是在於小球運動引起的。小球之所以運動，是因為加速時火車上是非慣性系，經過一段時間後火車上已經變成了一個新的參考系（速度已改變），而小球保持著未加速前的速度，這樣的速度差引起了小球相對火車運動的情況。而如果取地面為參考系，小球的速度和動量、動能在加速前後並沒有變化。

當然了，假如桌面不是光滑的，小球也會被摩擦力作用下引致動量和動能的改變。

我上面的計算不是亂寫的。我初中物理所有考試都是滿分，高考時物理也是全市數一數二的。其實如果只是判斷動量是否守恆而不需要計算，只需要理解動量守恆的成立條件即可。

2樓：匿名使用者

火車衝力帶給小球向前滾的動力，改變系統的平衡，所以小球也加速移動...動能也隨之增加，但系統的總動能增加不代表動量不守恆...

依據能量守恆定律，可以肯定的是能量一定守恆，至於動量，需留意外力的增加

對系統的影響

3樓：丨他鄉寂寞刀丨

分開考慮：在光滑的桌面上，火車加速並不會讓小球收到摩擦力，小球相對地面靜止，就是不會動的意思，火車自己動自己的，不關小球的事。所以總動能不會增加，動量依然守恆！

4樓：紅葉

能量和動量判斷的條件不一樣！條件知道啦！你的問題也就解決啦！思考問題時注意判斷的條件！@

沿水平路面上行駛的火車車廂的光滑水平桌面上放著一個小球，當火車突然轉彎時，小球將（　　） a．向原來

5樓：清河使乇

根據牛頓第一定復律得物體在不制受任何外力或所受外力合bai力為零du時，總保持靜止狀態zhi或勻速直線運動狀態．dao沿水平路面上行駛的火車車廂的光滑水平桌面上放著一個小球，小球所受外力合力為零，

所以當火車突然轉彎時，小球將保持勻速直線運動狀態，向原來運動的方向滾動，故a正確，bcd錯誤

故選：a．

一輛靜止的火車上放著一顆小球，火車突然做加速運動，小球由於慣性要保持原來靜止的狀態，但是小球表現為

6樓：wcg選擇

是小球與桌面的摩擦阻力大於火車加速時產生的向前的推力。

7樓：匿名使用者

你假設你在窗外看用位移來確定火車與球的位置關係

8樓：幻想真空大腦

相對於火車小球要向後運動唄