《2025年人教金学典同步解析与测评高中物理选择性必修第一册人教版》

例题 2（多选）如图 1.3 - 2 所示，物体 A、B 的质量之比 $ m_A : m_B = 3 : 2 $，它们原来静止在平板车 C 上，A、B 间有一根被压缩了的弹簧，A、B 与平板车的上表面间的动摩擦因数相同，平板车与地面间的摩擦不计。当弹簧被突然释放后，A、B 被弹开，则有（ ）。

A.A、B 组成的系统动量守恒
B.A、B、C 组成的系统动量守恒
C.小车向左运动
D.小车向右运动

答案： B、C

例题 3 如图 1.3 - 3 所示，一人站在静止于冰面的小车上，人与车的总质量 $ M = 70 \, kg $。当他接到一个质量 $ m = 20 \, kg $、以速度 $ v_0 = 5 \, m/s $ 迎面滑来的木箱时，立即以相对于自己 $ v' = 5 \, m/s $ 的速度逆着木箱滑来的方向将木箱推出，不计冰面阻力。小车获得的速度是多大？方向如何？

答案： 设木箱滑来的方向为正方向，人与车的总质量 $M = 70 \, kg$，木箱质量 $m = 20 \, kg$，木箱初速度 $v_0 = 5 \, m/s$，木箱相对于人的推出速度 $v' = 5 \, m/s$。
设推出木箱后小车的速度为 $v$，此时木箱相对地面的速度为 $v - v'$。
根据动量守恒定律：
$mv_0 = Mv + m(v - v')$。
代入数据：
$20 × 5 = 70v + 20(v - 5)$。
$100 = 70v + 20v - 100$。
$200 = 90v$。
$v = \frac{200}{90} \approx 2.2 \, m/s$。
方向与木箱的初速度 $v_0$ 方向相同。
故小车获得的速度是$2.2 \, m/s$，方向与木箱的初速度 $v_0$ 方向相同。