C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒

D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同

解析由动量守恒定律成立的条件可知男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒,选项A、B错误,C正确;木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等、方向相反,选项D错误。

答案C

4.

如图所示,A、B两质量相等的物体,原来静止在平板小车C上,A和B间夹一被压缩了的轻弹簧,A、B与平板车上表面动摩擦因数之比为3∶2,地面光滑。当弹簧突然释放后,A、B相对C滑动的过程中:①A、B系统动量守恒　②A、B、C系统动量守恒　③小车向左运动　④小车向右运动,以上说法中正确的是(　　)

A.①② B.②③ C.③① D.①④

解析系统动量守恒的条件是合外力为零,A、B、C组成的系统所受合外力为零,故A、B、C系统动量守恒,故①错误,②正确;当压缩弹簧突然释放将A、B弹开过程中,AB相对C发生相对运动,A向左运动,A受到的摩擦力向右,故C受到A的滑动摩擦力向左,B向右运动,B受到的摩擦力向左,故C受到B的滑动摩擦力向右,而A、B与平板车的上表面的滑动摩擦力之比为3∶2,所以C受到向左的摩擦力大于向右的摩擦力,故C向左运动,故③正确,④错误。故选B。

答案B

5.

如图所示,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是(　　)

A.A和B都向左运动 B.A和B都向右运动

C.A静止,B向右运动 D.A向左运动,B向右运动

解析选向右为正方向,则A的动量pA=m·2v0=2mv0。B的动量pB=-2mv0。碰前A、B的动量之和为零,根据动量守恒,碰后A、B的动量之和也应为零,可知四个选项中只有选项D符合题意。

答案D

6.甲、乙两个玩具小车在光滑水平面上沿同一直线相向运动,它们的质量和速度大小分别为m1=0.5 kg,v1=2 m/s,m2=3 kg,v2=1 m/s。两小车相碰后,乙车的速度减小为v2'=0.5 m/s,方向不变,求甲车的速度v1'。

解析设碰前甲车运动的方向为正方向。对两车组成的系统,由于在光滑的水平面上运动,作用在系统上的水平方向的外力为零,故由动量守恒定律有m1v1-m2v2=m1v1'-m2v2'得v1'=-1 m/s。负号表示甲车在相碰后速度的方向与乙车的速度方向相同。

答案1 m/s　方向与乙车的速度方向相同

能力提升

1.如图所示,甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动,甲、乙物体的速度大小分别为3 m/s和1 m/s;碰撞后甲、乙两物体都反向运动,速度大小均为2 m/s。则甲、乙两物体质量之比为(　　)