问题
选择题
如图所示,有一光滑钢球质量为m,被一U形框扣在里面,框的质量为M,它们搁置于光滑水平面上,现让小球以速度v0向右去第一次撞击静止的框,设碰撞无机械能损失,经多次相互撞击,下面结论正确的是( )
A.二者最终将以相同的速度向右运动
B.只有M=2m时,在它们发生偶数次碰撞后,小球的速度才会再次等于v0,框也重现静止状态
C.当M=3m时,在它们发生第三次碰撞后,小球的速度将会再次等于v0,框也会再次重现静止状态
D.在它们发生偶数次碰撞后,小球的速度就会再次等于v0,框也重现静止状态,与M、m数值大小关系无关
答案
小球以速度v0向右去第一次撞击静止的框,系统动量守恒,能量守恒.
由于M>m,小球碰后速度向左,框的速度向右,
再过一段时间,小球与框的左侧发生碰撞,系统动量守恒,能量守恒.
小球的速度才会再次等于v0,框也重现静止状态.后面发生的情况就会重复开始得状态.
所以它们发生偶数次碰撞后,小球的速度将会再次等于v0,框也重现静止状态,与M、m数值大小关系无关,
它们发生奇数次碰撞后,小球的速度向左,框的速度向右,
故选D.