如图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体,某时刻给物体一个水平向右的初速度v0,那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后(  )A. 两者的速度均为零B. 两者的速度总不会相等C. 盒子的最终速度为mv0M,方向水平向右D. 盒子的最终速度为mv0M+m,方向水平向右

问题描述:

如图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体,某时刻给物体一个水平向右的初速度v0,那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后(  )
A. 两者的速度均为零
B. 两者的速度总不会相等
C. 盒子的最终速度为

mv0
M
,方向水平向右
D. 盒子的最终速度为
mv0
M+m
,方向水平向右

选物体与小车组成的系统为研究对象,由水平方向动量守恒得:
mv0=(M+m)v
所以:v=

m
m+M
v0
v方向与v0同向,即方向水平向右.
故选:D
答案解析:以物体与小车组成的系统为研究对象,水平方向不受外力作用,水平方向动量守恒,由于盒子内表面不光滑,最终两者具有共同的速度,运用动量守恒定律求解.
考试点:动量守恒定律.
知识点:选物体与小车组成的系统为研究对象,水平方向仅有系统的内力作用而不受外力作用,故此方向满足动量守恒,碰撞前的动量,等于最后的总动量,典型的动量守恒的题目.