Question

11．如圖所示，在質(zhì)量為M的小車中掛一單擺，擺球質(zhì)量為m₀，小車（和擺）一起以恒定速度v沿光滑水平地面運動，與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞．設(shè)碰撞時間極短，則在碰撞過程中，以下情況可能發(fā)生的有（　�。�

• A． 車、木塊、擺球的速度均可能變化，設(shè)變化后的速度分別為v₁、v₂、v₃，則它們滿足（M+m）v=Mv₁+mv₂+m₀v₃
• B． 擺球的速度不變，車和木塊的速度變?yōu)関₁和v₂，且滿足Mv=Mv₁+mv₂
• C． 擺球的速度不變，車和木塊的速度均變?yōu)関₁，且滿足Mv=（M+m）v₁
• D． 車和擺球的速度均變?yōu)関₁，木塊的速度變?yōu)関₂，且滿足（M+m₀）v=（M+m₀）v₁

Answer 1

分析 在小車和木塊碰撞的過程中，由于碰撞時間極短，小車和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，擺球在瞬間速度不變．

解答 解：碰撞的瞬間小車和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，擺球的速度在瞬間不變，以球的初速度方向為正方向，若碰后小車和木塊的速度變v₁和v₂，由動量守恒定律得：
MV=MV₁+mV₂；
若碰后小車和木塊速度相同，由動量守恒定律得：
MV=（M+m）V′．
故BC正確，AD錯誤．
故選：BC．

點評 解決本題的關(guān)鍵合理選擇研究對象，知道在碰撞的瞬間前后擺球的速度不變，小車和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒．