Question

如图所示，箱子放在水平地面上，箱内有一质量为m的铁球以速度v向左壁碰去，来回碰几次后停下来，而箱子始终静止，则整个过程中（ ）

A．铁球对箱子的冲量为零
B．铁球和箱子受到的冲量大小相等
C．箱子对铁球的冲量为mv，向右
D．摩擦力对箱子的冲量为mv，向右

Answer 1

【答案】分析：以箱子为研究对象，分析箱子在水平方向上受到两个力，铁球对箱子的作用力和地面对箱子的摩擦力，由于箱子始终静止，故此二力的合力始终为零，即此二力的冲量也始终等值方向，其合冲量为零．以铁球为研究对象，以向左为正方向，根据动量定理有，I=0-mv，故箱子对铁球的冲量为mv，方向向右．摩擦力对箱子的冲量为mv，方向向右．
解答：解：A、箱子在水平方向上受到两个力作用，球队对箱子的作用力和地面对箱子的摩擦力，二力始终等值方向，其合力始终为零，故箱子始终静止．因此，铁球对箱子的冲量与摩擦力对箱子的冲量等值反向，合冲量为零．故A错误．
B、根据动量定理，铁球受到的冲量为I=0-mv=-mv，而箱子受到的冲量始终为零．故B错误．
C、根据动量定理，箱子对铁球的冲量为I=0-mv=-mv，负号表示方向向右．故C正确．
D、箱子对铁球的冲量mv，向右，根据牛顿第三定律，铁球对箱子的冲量为mv，向左．又因为摩擦力与铁球对箱子的作用力等值反向，所以摩擦力对箱子的冲量为mv，向右．故D正确．
点评：此题考查冲量的定义和动量定理的简单应用，要能理解冲量是矢量，有大小，也有方向，方向与作用力的方向相同．动量定理的表达式也是一个矢量表达式，运用时要规定正方向．