在光滑的水平面上有质量相等的A、B两球,其动量分别为10kg•m/s与2kg•m/s,方向均向东,且定为正方向,A球在B球后,当A球追上B球发生正碰,则相碰以后,A、B两球的动量可能分别为( )
A.6kg•m/s,6kg•m/s
B.-4kg•m/s,16kg•m/s
C.6kg•m/s,12kg•m/s
D.3kg•m/s,9kg•m/s
由题意A、B两球动量分别为10kg•m/s与2kg•m/s,且A球能追上B球并发生碰撞可知,A球的初速度大于B球,碰撞前的总动量为P=12kg•m/s.设两个小球的质量均为m,则碰撞前总动能为:Ek=
+P 2A 2mA
=P 2B 2mB 52 m
A、总动量满足守恒.碰撞后总动能为Ek′=
+P ′2A 2mA
=P ′2B 2mB
.可见碰撞过程总动能减小,是可能的.故A正确.36 m
B、碰撞后的总动量为-4kg•m/s+16kgm/s=12kg•m/s,符合动量守恒.碰撞后总动能为Ek′=
+P ′2A 2mA
=P ′2B 2mB
,碰撞过程动能出现增大,不符合能量守恒定律.故B错误.136 m
C、碰撞后的总动量为6kg•m/s+12kg•m/s=18kg•m/s,不满足动量守恒定律.故C错误.
D、碰撞后的总动量为3kgm/s+9kgm/s=12kg•m/s,满足动量守恒定律.碰撞后总动能为Ek′=
+P ′2A 2mA
=P ′2B 2mB
,总动能不增加,是可能的.故D正确.31.5 m
故选AD