Question

【题目】如图所示，有一光滑钢球质量为m，被一U形框扣在里面，框的质量为M，且M＝2m，它们搁置于光滑水平面上，今让小球以速度v0向右去撞击静止的框，设碰撞无机械能损失，经多次相互撞击，下面结论正确的是( )

A．最终都将停下来

B．最终将以相同的速度向右运动

C．永远相互碰撞下去，且整体向右运动

D．在它们反复碰撞的过程中，球的速度将会再次等于v0，框也会再次重现静止状态

Answer 1

【答案】CD

【解析】小球与框碰撞过程中，系统动量守恒，机械能总量也守恒；

根据动量守恒定律，有mv0＝mv1＋Mv2，

根据机械能守恒定律，有m＝m＋M ，

其中M＝2m，

联立解得：v1＝v0，v2＝0(两次碰撞后)或者v1＝－v0，v2＝v0(一次碰撞后)，

由于二次碰撞后的速度情况与开始时相同，故整体内部一直不断碰撞，整体持续向右运动；球的速度将会再次等于v0，框也会再次重现静止状态，故A、B错误，C、D正确。