Question

在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m₀，小车和单摆一起以恒定的速度v沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短．在此碰撞瞬间，下列说法中可能发生的是（　　）

A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v_l、v₂、v₃，满足（M+m₀）v=Mv_l+m₂v₂+m₀v₃

B．摆球的速度不变，小车和木块的速度分别变为v_l和v₂，满足（M+m₀）v=Mv₁+mv₂

C．摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为v₁，满足Mv=（M+m）v₁

D．小车和摆球的速度都变为v₁，木块的速度变为v₂，满足（M+m₀）v=（M+m₀）v₁+mv₂

Answer 1

分析：在小车和木块碰撞的过程中，由于碰撞时间极短，小车和木块组成的系统动量守恒，摆球在瞬间速度不变．

解答：解：碰撞的瞬间小车和木块组成的系统动量守恒，摆球可认为没有参与碰撞，由于惯性其速度在瞬间不变．
若碰后小车和木块的速度变v₁和v₂，根据动量守恒有：Mv=mv₁+mv₂．
若碰后小车和木块速度相同，根据动量守恒定律有：Mv=（M+m）v₁．故C正确，A、B、D错误．
故选：C．

点评：解决本题的关键合理选择研究对象，知道在碰撞的瞬间前后摆球的速度不变，小车和木块组成的系统动量守恒．