(2012?廣東模擬)在光滑的水平面上有質(zhì)量相等的A、B兩球,其動量分別為10kg?m/s與2kg?m/s,方向均向東,且定為正方向,A球在B球后,當(dāng)A球追上B球發(fā)生正碰,則相碰以后,A、B兩球的動量可能分別為( 。
分析:1、光滑的水平面上運動的小球,不受摩擦力作用,重力和支持力是一對平衡力,故物體碰撞時滿足動量守恒定律;
2、碰撞過程,系統(tǒng)的總動能不增加;
3、滿足動量守恒定律的同時不能違背物體的運動規(guī)律,即A球追上B球并發(fā)生碰撞,則碰撞后A球在同方向上的運動速度不可能大于B球,即A球不能穿過B球運動.
根據(jù)以上三個規(guī)律進行判斷.
解答:解:由題意A、B兩球動量分別為10kg?m/s與2kg?m/s,且A球能追上B球并發(fā)生碰撞可知,A球的初速度大于B球,碰撞前的總動量為P=12kg?m/s.設(shè)兩個小球的質(zhì)量均為m,則碰撞前總動能為:Ek=
P
2
A
2mA
+
P
2
B
2mB
=
52
m

A、總動量滿足守恒.碰撞后總動能為Ek′=
P
′2
A
2mA
+
P
′2
B
2mB
=
36
m
.可見碰撞過程總動能減小,是可能的.故A正確.
B、碰撞后的總動量為-4kg?m/s+16kgm/s=12kg?m/s,符合動量守恒.碰撞后總動能為Ek′=
P
′2
A
2mA
+
P
′2
B
2mB
=
136
m
,碰撞過程動能出現(xiàn)增大,不符合能量守恒定律.故B錯誤.
C、碰撞后的總動量為6kg?m/s+12kg?m/s=18kg?m/s,不滿足動量守恒定律.故C錯誤.
D、碰撞后的總動量為3kgm/s+9kgm/s=12kg?m/s,滿足動量守恒定律.碰撞后總動能為Ek′=
P
′2
A
2mA
+
P
′2
B
2mB
=
31.5
m
,總動能不增加,是可能的.故D正確.
故選AD
點評:這題關(guān)鍵抓住碰撞過程的三大規(guī)律進行分析:1、動量守恒;2、總動能不增加;3、符合實際運動情況.
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