Question

【題目】如圖所示，在質量為M的小車中掛著一單擺，擺球質量為m0，小車和單擺以恒定的速度v沿光滑水平地面運動，與位于正前方的質量為m的靜止木塊發生碰撞，碰撞的時間極短．在碰撞過程中，下列情況可能發生的是(　　)

A. 小車、木塊、擺球的速度都發生變化，分別變為v1、v2、v3，滿足(M＋m0)v＝Mv1＋mv2＋m0v3

B. 擺球的速度不變，小車和木塊的速度變為v1和v2，滿足Mv＝Mv1＋mv2

C. 擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變為u，滿足Mv＝(M＋m)u

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

【答案】BC

【解析】碰撞的瞬間小車和木塊組成的系統動量守恒，擺球的速度在瞬間不變，以球的初速度方向為正方向，若碰后小車和木塊的速度變和，由動量守恒定律得： ，
若碰后小車和木塊速度相同，小車和木塊的速度都變為u，由動量守恒定律得：MV=（M+m）u，故BC正確，AD錯誤．