Question

【題目】在光滑水平面上有三個完全相同的小球，它們成一條直線，2、3小球靜止并靠在一起，1球以速度v0射向它們，如圖所示．設碰撞中不損失機械能，則碰后三個小球的速度可能是(　　)

A. v1＝v2＝v3＝v0

B. v1＝0，v2＝v3＝v0

C. v1＝0，v2＝v3＝v0

D. v1＝v2＝0，v3＝v0

Answer 1

【答案】D

【解析】2、3小球靜止，并靠在一起，1球以速度v0射向它們，碰撞前系統動量為mv0，如果碰后三個小球的速度v1=v2=v3=v0，碰撞后系統動量為mv0，不符合碰撞中系統動量守恒，故A錯誤；如果v1=0，v2=v3=v0，碰撞后系統動量為mv0，不符合碰撞中系統動量守恒，故B錯誤．選項中數據符合系統動量守恒定律，碰撞前系統動能為
v1=0，v2=v3=v0，碰撞后系統動能為，不符合機械能守恒，故C錯誤．本題的關鍵在于分析清楚實際的碰撞過程：由于球1與球2發生碰撞時間極短，球2的位置來不及發生變化，這樣球2對球3也就無法產生力的作用，即球3不會參與此次碰撞過程．而球1與球2發生的是彈性碰撞，質量又相等，故它們在碰撞中實現速度交換，碰后球1立即停止，球2速度立即變為v0；此后球2與球3碰撞，再一次實現速度交換．所以碰后球1、球2的速度為零，球3速度為v0．故D正確．故選D．