Question

【題目】如圖所示，在質量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質量為m0 ， 小車（和單擺）以恒定的速度v沿光滑水平地面運動，與位于正對面的質量為m的靜止木塊發生碰撞，碰撞的時間極短．在此碰撞過程中，下列哪個或哪些說法是可能發生的？（ ）

A.小車、木塊、擺球的速度都發生變化，分別變為v1、v2、v3 ， 滿足（M+m0）v=Mv1+mv2+m0v3
B.擺球的速度不變，小車和木塊的速度變為v1和v2 ， 滿足Mv=Mv1+mv2
C.擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變為v1 ， 滿足Mv=（M+m）v1
D.小車和擺球的速度都變為v1 ， 木塊的速度變為v2 ， 滿足（M+m）v=（M+m0）v1+mv2

Answer 1

【答案】B,C
【解析】解：碰撞的瞬間小車和木塊組成的系統動量守恒，擺球的速度在瞬間不變，若碰后小車和木塊的速度變v1和v2，根據動量守恒有：MV=mv1+mv2．

若碰后小車和木塊速度相同，根據動量守恒定律有：MV=（M+m）v．故B、C正確，A、D錯誤．

故選：BC．

【考點精析】通過靈活運用動量守恒定律，掌握動量守恒定律成立的條件：系統不受外力或系統所受外力的合力為零；系統所受的外力的合力雖不為零，但系統外力比內力小得多；系統所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統的總動量的分量保持不變即可以解答此題．