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题目：
【高二物理】动量守恒定律的应用
【问题背景】
假设一个长方体木箱，长、宽、高分别为1米、0.5米和0.2米。木箱内装有沙子，沙子质量为5千克。现在木箱以一定的速度向右运动，同时一个质量为0.5千克的小球以相同的速度向左运动。两者发生碰撞后，木箱和小球的速度会发生怎样的变化？
【问题分析】
1. 木箱和小球发生碰撞，满足动量守恒定律；
2. 根据动量守恒定律，可以求出碰撞后木箱和小球的速度；
3. 根据速度的变化，可以判断碰撞后的结果。
【解答】
根据动量守恒定律，有：
(1) m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v
其中m1为木箱质量，v1为木箱初速度，m2为小球质量，v2为小球初速度，v为碰撞后木箱和小球共同速度。
已知木箱和小球的质量和初速度，代入数据可得：
v = (0.5 + 0.5) × 0.2 = 0.2米/秒
由于碰撞前木箱向右运动，小球向左运动，碰撞后木箱向右运动，小球静止不动。因此可以判断碰撞后木箱的速度增加，小球的速度不变。
【例题应用】
在上述问题中，如果木箱内装的是水，小球的质量增加到原来的两倍，那么碰撞后的结果会如何？
根据动量守恒定律，有：
(2) m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v’
其中m1为水质量，v1为水初速度，m2为小球质量增加到原来的两倍后的质量，v2为小球初速度不变，v’为碰撞后水和球共同速度。
代入数据可得：v’ = (0.5 + 2 × 0.5) × 0.2 = 0.3米/秒
由于碰撞前水和球的质量相等，碰撞后水和球的速度都增加。因此可以判断碰撞后水和球的速度都增加。
