Question

在質量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質量為m₀，小車和單擺一起以恒定的速度v沿光滑水平面運動，與位于正對面的質量為m的靜止木塊發生碰撞，碰撞的時間極短．在此碰撞瞬間，下列說法中可能發生的是（　�。�

A．小車、木塊、擺球的速度都發生變化，分別變為v_l、v₂、v₃，滿足（M+m₀）v=Mv_l+m₂v₂+m₀v₃

B．擺球的速度不變，小車和木塊的速度分別變為v_l和v₂，滿足（M+m₀）v=Mv₁+mv₂

C．擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變為v₁，滿足Mv=（M+m）v₁

D．小車和擺球的速度都變為v₁，木塊的速度變為v₂，滿足（M+m₀）v=（M+m₀）v₁+mv₂

Answer 1

分析：在小車和木塊碰撞的過程中，由于碰撞時間極短，小車和木塊組成的系統動量守恒，擺球在瞬間速度不變．

解答：解：碰撞的瞬間小車和木塊組成的系統動量守恒，擺球可認為沒有參與碰撞，由于慣性其速度在瞬間不變．
若碰后小車和木塊的速度變v₁和v₂，根據動量守恒有：Mv=mv₁+mv₂．
若碰后小車和木塊速度相同，根據動量守恒定律有：Mv=（M+m）v₁．故C正確，A、B、D錯誤．
故選：C．

點評：解決本題的關鍵合理選擇研究對象，知道在碰撞的瞬間前后擺球的速度不變，小車和木塊組成的系統動量守恒．