Question

7．如圖所示，兩個小球A、B在光滑水平地面上相向運動，它們的質量分別為m_A=4kg，m_B=2kg，以水平向右為正方向，其速度分別是v_A=3m/s，v_B=-3m/s．則它們發(fā)生正碰后，速度的可能值分別為（　�。�

• A． v_A′=1 m/s，v_B′=1 m/s
• B． v_A′=-3 m/s，v_B′=9 m/s
• C． v_A′=2 m/s，v_B′=-1 m/s
• D． v_A′=-1 m/s，v_B′=-5 m/s

Answer 1

分析 兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，碰撞過程中系統(tǒng)機械能不可能增加，碰撞后的系統(tǒng)總動能應該小于或等于碰撞前的系統(tǒng)總動能．

解答 解：以A的初速度方向為正方向，碰前系統(tǒng)總動量為：p=m_Av_A+m_Bv_B=4×3+2×（-3）=6kg•m/s，
碰前總動能為：E_K=$\frac{1}{2}$m_Av_A²+$\frac{1}{2}$m_Bv_B²=$\frac{1}{2}$×4×3²+$\frac{1}{2}$×2×（-3）²=27J；
A、如果v_A′=1m/s、v_B′=1m/s，碰后系統(tǒng)動量為6kg•m/s，總動能為3J，系統(tǒng)動量守恒、動能不增加，符合實際，故A正確；
B、如果v_A′=-3m/s、v_B′=9m/s，碰后系統(tǒng)總動量為6kg•m/s，總動能為99J，系統(tǒng)動量守恒，動能增加，故B錯誤；
C、如果v_A′=2m/s、v_B′=-1m/s，碰后系統(tǒng)總動量為6kg•m/s，總動能為9J，系統(tǒng)動量守恒，動能不增加，碰后兩球速度方向都不發(fā)生改變，會再次發(fā)生碰撞，故C錯誤；
D、如果v_A′=-1m/s、v_B′=-5m/s，碰后總動量為-14kg•m/s，系統(tǒng)動量不守恒，故D錯誤；
故選：A

點評 對于碰撞過程，往往根據(jù)三個規(guī)律去分析：一是動量守恒；二是總動能不增加；三是碰后，不能發(fā)生第二次碰撞，若兩球分開后同向運動，后面小球的速率不可能大于前面小球的速率