题目内容
如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触.现摆球a向左拉开一小角度后释放.若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是( )
A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等 |
B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等 |
C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同 |
D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置 |
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解析试题分析:两球在碰撞前后,水平方向不受外力,故水平方向两球组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有:,两球碰撞是弹性的,故机械能守恒,即:
,解两式得:
,可见第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等,故A正确;因两球质量不相等,故两球碰后的动量大小不相等,方向相反,故B错误;两球碰后上摆过程,机械能守恒,故上升的最大高度相等,另摆长相等,故两球碰后的最大摆角相同,故C错误;由单摆的周期公式
可知,两球摆动周期相同,经半个周期后,两球在平衡位置处发生第二次碰撞,故D正确。
考点:考查了动量守恒定律.单摆周期
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练习册系列答案
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半径相等的两个小球甲和乙,在光滑的水平面上沿同一直线相向运动,若甲球质量大于乙球质量,发生碰撞前,两球的动能相等,则碰撞后两球的状态可能是 (填选项前的字母)
A.两球的速度方向均与原方向相反,但它们动能仍相等 |
B.两球的速度方向相同,而且它们动能仍相等 |
C.甲、乙两球的动量相同 |
D.甲球的动量不为零,乙球的动量为零 |