Question

15．用下图实验装置来研究碰撞问题，用完全相同的轻绳将两个大小相同、质量相等的匀质小球并列悬挂于一水平杆，球间有微小间隔．将1号球向左拉起，与最低点的高度差为h，然后由静止释放，使其与2号球发生弹性正碰，不计空气阻力，忽略绳的伸长．下列说法正确的是（　　）

• A． 运动过程中两球组成的系统动量和机械能都守恒
• B． 运动过程中两球组成的系统动量不守恒，机械能守恒
• C． 碰撞过程中两球的速度互换
• D． 碰撞后两球以共同的速度向右摆
• E． 2号球被碰后向右摆的最大高度也是h

Answer 1

分析 1号、2号小球发生弹性碰撞，遵守动量守恒和机械能守恒，据此列出等式，由于两个小球质量相等，可知二者发生碰撞后交换速度，再由机械能守恒定律分析碰后2号球向右摆动的最大高度．

解答 解：AB、据题知，两球发生弹性正碰，则碰撞过程中两球构成的系统动量和机械能都守恒，故A正确，B错误．
CD、对于1、2号小球碰撞的过程，取向右为正方向，根据动量守恒定律有
  m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂
根据机械能守恒有 $\frac{1}{2}$m₁v₀²=$\frac{1}{2}$m₁v₁²+$\frac{1}{2}$m₂v₂²；
又m₁=m₂
联立解得 v₁=0，v₂=v₀．则知碰撞过程中两球的速度互换，故C正确，D错误．
E、由于两球交换速度，则根据机械能守恒定律可知，2号球被碰后向右摆的最大高度也是h，故E正确．
故选：ACE

点评 对于弹性碰撞，要明确它遵守两大守恒：动量守恒和机械能守恒，两球质量相等时碰后会交换速度．