Question

15．用下圖實(shí)驗(yàn)裝置來研究碰撞問題，用完全相同的輕繩將兩個(gè)大小相同、質(zhì)量相等的勻質(zhì)小球并列懸掛于一水平桿，球間有微小間隔．將1號球向左拉起，與最低點(diǎn)的高度差為h，然后由靜止釋放，使其與2號球發(fā)生彈性正碰，不計(jì)空氣阻力，忽略繩的伸長．下列說法正確的是（　　）

• A． 運(yùn)動過程中兩球組成的系統(tǒng)動量和機(jī)械能都守恒
• B． 運(yùn)動過程中兩球組成的系統(tǒng)動量不守恒，機(jī)械能守恒
• C． 碰撞過程中兩球的速度互換
• D． 碰撞后兩球以共同的速度向右擺
• E． 2號球被碰后向右擺的最大高度也是h

Answer 1

分析 1號、2號小球發(fā)生彈性碰撞，遵守動量守恒和機(jī)械能守恒，據(jù)此列出等式，由于兩個(gè)小球質(zhì)量相等，可知二者發(fā)生碰撞后交換速度，再由機(jī)械能守恒定律分析碰后2號球向右擺動的最大高度．

解答 解：AB、據(jù)題知，兩球發(fā)生彈性正碰，則碰撞過程中兩球構(gòu)成的系統(tǒng)動量和機(jī)械能都守恒，故A正確，B錯(cuò)誤．
CD、對于1、2號小球碰撞的過程，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有
  m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂
根據(jù)機(jī)械能守恒有 $\frac{1}{2}$m₁v₀²=$\frac{1}{2}$m₁v₁²+$\frac{1}{2}$m₂v₂²；
又m₁=m₂
聯(lián)立解得 v₁=0，v₂=v₀．則知碰撞過程中兩球的速度互換，故C正確，D錯(cuò)誤．
E、由于兩球交換速度，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，2號球被碰后向右擺的最大高度也是h，故E正確．
故選：ACE

點(diǎn)評 對于彈性碰撞，要明確它遵守兩大守恒：動量守恒和機(jī)械能守恒，兩球質(zhì)量相等時(shí)碰后會交換速度．