Question

如圖所示,在質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺,擺球的質(zhì)量為m₀,小車(和單擺)以速度v_車沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng),與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短.在此碰撞過程中,下列哪些說法是可能發(fā)生的(    )

A.小車、木塊、擺球的速度均發(fā)生變化,分別變?yōu)関₁、v₂、v₃,滿足(M+m₀)v_車=Mv₁+mv₂+m₀v₃

B.擺球的速度不變,小車和木塊的速度變?yōu)関₁和v₂,滿足Mv_車=Mv₁+mv₂

C.擺球的速度不變,小車和木塊的速度都變?yōu)関,滿足Mv_車=(M+m)v

D.小車和擺球的速度均變?yōu)関₁,木塊的速度變?yōu)関₂,滿足(M+m₀)v車=(M+m₀)v₁+mv₂

Answer 1

BC

解析：由題意知,小車與木塊在水平方向發(fā)生碰撞,從發(fā)生作用到結(jié)束是在極短時(shí)間內(nèi)在原位置完成的.擺球用豎直線與小車相連,在此極短時(shí)間內(nèi)擺線懸點(diǎn)沿水平方向沒有移動(dòng),因而擺線此瞬間仍沿豎直方向,擺球受力情況未變,運(yùn)動(dòng)不受影響,其速度不發(fā)生變化(碰撞之后小球如何參與總體運(yùn)動(dòng),另當(dāng)別論).選項(xiàng)AD不正確.

小車與木塊在光滑水平面上發(fā)生碰撞,在水平方向不受外力作用,動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律知,選項(xiàng)BC所述的兩種情況均有可能發(fā)生:(1)小車與木塊碰后又分開,為B項(xiàng)所示;(2)小車與木塊合二為一,為C項(xiàng)所示.