题目内容
在质量为M的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m0,小车(和单摆)以恒定的速度v0沿光滑水平面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,如图16-3-3所示.碰撞的时间极短,在碰撞过程中,下列情况可能发生的是( )图16-3-3
A.小车和摆球的速度都变为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v0=(M+m)v1+mv2
B.小车、木块、摆球的速度都发生变化分别变为v1、v2、v3,满足(M+m0)v0=Mv1+mv2+m0v3
C.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为v1和v2,满足Mv=Mv1+mv2
D.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为v′,满足Mv=(M+m)v′
解析:由于小车与木块发生碰撞的时间极短,碰撞时仅小车与木块间发生相互作用,使小车与木块的动量速度发生变化,而在这极短时间内,摆球和小车水平方向并没有通过绳发生相互作用,所以小车与木块碰后瞬时,小球仍保持原来的速度而未来得及变化.因此小车与木块碰撞刚结束时,球仍保持原来的速度,仅小车与木块由于相互作用,各自动量发生改变,所以选项A、B是错误的.取小车(不包括摆球)和木块作为系统,碰撞前后动量守恒,但小车与木块碰后可能分离,也可能结合在一起,所以选项C、D中两情况都可能发生.
答案:CD
练习册系列答案
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在质量为M的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m0,小车(和单摆)以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短.在此碰撞过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的(如图) ( )
A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3 |
B.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为v1和v2,满足Mv=Mv1+mv2 |
C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v′,满足Mv=(M+m)v′ |
D.小车和摆球的速度都变为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2 |