Question

9．如图所示，在光滑的水平面上停着一辆质量为M、长为L的平板车，一质量为m的小孩以水平速度v₀跳上车的左端，然后在车上忽快忽慢地向右奔跑，经过时间t跑到了车的右端，在这段时间t内小车的位移（　　）

• A． 可能有向右的位移
• B． 可能有向左的位移
• C． 位移可能是0
• D． 位移的大小可能是L

Answer 1

分析 小孩向右奔跑的过程中，小孩和小车组成的系统合外力为零，系统动量守恒，由动量守恒定律和速度与位移的关系列式求小车的位移．

解答 解：设在这段时间t内小车的位移向右，大小为x．小孩和小车组成的系统合外力为零，系统遵守动量守恒定律，取向右为正方向，由动量守恒定律得：
  mv₀=m$\frac{L+x}{t}$+M$\frac{x}{t}$
可得 x=$\frac{m（{v}_{0}t-L）}{M+m}$
A、若v₀t＞L，则x＞0，小车的位移向右，故A正确．
B、若v₀t＜L，则x＜0，小车的位移向左，故B正确．
C、若v₀t=L，则x=0，小车的位移为0，故C正确．
D、M与m、v₀t与L间的关系未知，x的大小可能等于L，故D正确．
故选：ABCD

点评 解决本题的关键是明确系统的动量是守恒的，要选取正方向，用符号表示速度和位移的方向．