Question

18．如图所示，两只小球在光滑水平面上沿同一条直线相向运动．已知m₁=2kg，m₂=4kg，m₁以2m/s的速度向右运动，m₂以8m/s的速度向左运动．两球相碰后，m₁以10m/s的速度向左运动，由此可得（　　）

• A． 相碰后m₂的速度大小为2 m/s，方向向左
• B． 相碰后m₂的速度大小为2 m/s，方向向右
• C． 在相碰过程中，m₂的动量改变大小是24 kg•m/s，方向向右
• D． 在相碰过程中，m₁所受冲量大小是24 N•s，方向向右

Answer 1

分析 两个球发生碰撞的过程中，系统受到外力的合力为零，故两个球构成的系统动量守恒，根据动量守恒定律求解碰后m₂的速度，根据动量变化量的定义求m₂的动量改变量．由动量定理：合力的冲量等于物体动量的变化量求解m₁受到的外力的冲量．

解答 解：A、设向右方向为正方向，两球碰撞过程遵守动量守恒定律，则有：
 m₁v₁-m₂v₂=m₁v₁′+m₂v₂′
解得：v₂′=-2m/s，则碰撞后小球m₂的速度大小为2 m/s，方向向左，故A正确，B错误；
C、在相碰过程中，m₂的动量改变量为△P=m₂v₂′-（-m₂v₂）=4×（-2+8）=24kg•m/s，则m₂的动量改变大小为24kg•m/s，方向向右，故C正确；
D、根据动量定理可知，在相碰过程中，m₁受到的外力的冲量 I=△P=m₁v₁′-m₁v₁=2×（-10-2）=-24N•s，负号表示方向向左，故D错误．
故选：AC

点评 本题的关键是抓住系统动量守恒，根据动量守恒定律列式后，联立方程组求解，要知道合力的冲量等于物体动量的变化量．