问题 多选题

如图,球A、B置于光滑水平面上,A球的动量为12kg•m/s,水平向右与静止的B球发生碰撞,两球动量的变化可能是(设向右为正)(  )

A.△pA=-4kg•m/s,△pB=4kg•m/s

B.△pA=-5kg•m/s,△pB=5kg•m/s

C.△pA=6kg•m/s,△pB=-6kg•m/s

D.△pA=-24kg•m/s,△pB=24kg•m/s

答案

碰撞前,A动量为:pA=mvA=12kg•m/s,B动量为零,系统的总动量为12kg•m/s;

碰撞后,两球的动量方向若与原来方向相同,继续向右运动,

A、若△pA=-4kg•m/s,△pB=4kg•m/s,则△pA+△pB=0,遵守动量守恒定律.

碰撞后,A的动量为:pA′=pA+△pA=8kg•m/s,B的动量为:pB′=pB+△pB=4kg•m/s,

碰撞前系统的总动能为:

p2A
2mA
=
122
2mA
=
72
mA

碰撞后系统的总动能为:

p′2A
2mA
+
p′2B
2mB
=
82
2mA
+
42
2mB
=
32
mA
+
8
mB

由于两球的质量关系未知,所以碰撞后的总动能可能不大于碰撞前的总动能,是可能发生的,故A正确.

B、若△pA=-5kg•m/s,△pB=5kg•m/s,同理可知,是可能发生的,故B正确.

C、若△pA=6kg•m/s,△pB=-6kg•m/s,则碰撞后,A的动量为pA′=pA+△pA=18kg•m/s,B的动量为pB′=pB+△pB=-6kg•m/s,说明碰撞后B的速度与A的速度方向相反,不符合两球实际运动情况,是不可能发生的,故C错误.

D、若△pA=-24kg•m/s,△pB=24kg•m/s,则碰撞后,A的动量为pA′=pA+△pA=-12kg•m/s,B的动量为pB′=pB+△pB=24kg•m/s,说明碰撞后A的动能不变,而B的动能增大,系统的总动能将增大,违反了能量守恒定律,是不可能发生的,故D错误.

故选:AB.

单项选择题 B1型题
单项选择题