Question

【題目】兩個小球A、B在光滑水平面上相向運動，已知它們的質量分別是m1=4 kg，m2=2 kg，A的速度v1=3 m/s（設為正），B的速度v2=–3 m/s，則它們發生正碰后，其速度可能分別是（ ）

A. v1′＝v2′＝1.5m/s

B. v1′＝+4 m/s，v2′＝-5m/s

C. v1′＝2m/s，v2′＝-1m/s

D. v1′＝-1m/s，v2′＝5m/s

Answer 1

【答案】D

【解析】

以A的初速度方向為正方向，碰前系統總動量為：p=m1v1+m2v2=4×3+2×（-3）=6kgm/s，碰前總動能為：，如果v1′=1.5m/s、v2′=1.5m/s，碰后系統動量為9kgm/s，總動能為6.75J，系統動量不守恒、動能不增加，不符合實際，故A錯誤；如果v1′=4m/s、v2′=-5m/s，碰后系統總動量為6kgm/s，總動能為57J，系統動量守恒，動能增加，故B錯誤；如果v1′=2m/s、v2′=-1m/s，根據碰撞的特點可知，相向運動的兩個物體在碰撞后至少有一個物體運動的方向要發生變化或靜止，碰后兩球速度方向都不發生改變是不可能的，故C錯誤；如果v1′=-1m/s、v2′=5m/s，碰后總動量為6kgm/s，總動能為27J，系統動量守恒，動能不變，故D正確。