Question

質量為M的小車中掛有一個單擺，擺球的質量為M0，小車和單擺以恒定的速度V0沿水平地面運動，與位于正對面的質量為M1的靜止木塊發生碰撞，碰撞時間極短，在此過程中，下列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，分別為V1、V2和V3，且滿足：（M+M0）V0=MV1+M1V2+M0V3；

B．擺球的速度不變，小車和木塊的速度為V1、V2，且滿足：MV0=MV1+M1V2；

C．擺球的速度不變，小車和木塊的速度都為V，且滿足：MV0=（M+M1）V；

D．小車和擺球的速度都變為V1，木塊的速度變為V2，且滿足：（M+M0）V0=（M+M0）V1+M1V2

Answer 1

BC

解析:

小車與木塊相碰，隨之發生的將有兩個過程：其一是，小車與木塊相碰，作用時間極短，過程結束時小車與木塊速度發生了變化，而小球的速度未變；其二是，擺球將要相對于車向右擺動，又導致小車與木塊速度的改變。但是題目中已明確指出只需討論碰撞的極短過程，不需考慮第二過程。因此，我們只需分析B、C兩項。其實，小車與木塊相碰后，將可能會出現兩種情況，即碰撞后小車與木塊合二為一或它們碰后又分開，前者正是C項所描述的，后者正是B項所描述的，所以B、C兩項正確