Question

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，它们搁置于光滑水平面上，现让小球以速度v₀向右去第一次撞击静止的框，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、二者最终将以相同的速度向右运动

B、只有M=2m时，在它们发生偶数次碰撞后，小球的速度才会再次等于v₀，框也重现静止状态

C、当M=3m时，在它们发生第三次碰撞后，小球的速度将会再次等于v₀，框也会再次重现静止状态

D、在它们发生偶数次碰撞后，小球的速度就会再次等于v₀，框也重现静止状态，与M、m数值大小关系无关

Answer 1

分析：小球以速度v₀向右去第一次撞击静止的框，经多次相互撞击，系统动量守恒．碰撞无机械能损失，机械能守恒．
两者结合解决问题．

解答：解：小球以速度v₀向右去第一次撞击静止的框，系统动量守恒，能量守恒．
由于M＞m，小球碰后速度向左，框的速度向右，
再过一段时间，小球与框的左侧发生碰撞，系统动量守恒，能量守恒．
小球的速度才会再次等于v₀，框也重现静止状态．后面发生的情况就会重复开始得状态．
所以它们发生偶数次碰撞后，小球的速度将会再次等于v₀，框也重现静止状态，与M、m数值大小关系无关，
它们发生奇数次碰撞后，小球的速度向左，框的速度向右，
故选D．

点评：本题考查了动量守恒定律的直接应用，要注意分两种情况进行讨论，难度适中．