Question

【題目】如圖所示，有一光滑鋼球質量為m，被一U形框扣在里面，框的質量為M，且M＝2m，它們擱置于光滑水平面上，今讓小球以速度v0向右去撞擊靜止的框，設碰撞無機械能損失，經多次相互撞擊，下面結論正確的是( )

A．最終都將停下來

B．最終將以相同的速度向右運動

C．永遠相互碰撞下去，且整體向右運動

D．在它們反復碰撞的過程中，球的速度將會再次等于v0，框也會再次重現靜止狀態

Answer 1

【答案】CD

【解析】小球與框碰撞過程中，系統動量守恒，機械能總量也守恒；

根據動量守恒定律，有mv0＝mv1＋Mv2，

根據機械能守恒定律，有m＝m＋M ，

其中M＝2m，

聯立解得：v1＝v0，v2＝0(兩次碰撞后)或者v1＝－v0，v2＝v0(一次碰撞后)，

由于二次碰撞后的速度情況與開始時相同，故整體內部一直不斷碰撞，整體持續向右運動；球的速度將會再次等于v0，框也會再次重現靜止狀態，故A、B錯誤，C、D正確。