Question

如圖所示，有一光滑鋼球質(zhì)量為m，被一U形框扣在里面，框的質(zhì)量為M，它們擱置于光滑水平面上，現(xiàn)讓小球以速度v₀向右去第一次撞擊靜止的框，設(shè)碰撞無機(jī)械能損失，經(jīng)多次相互撞擊，下面結(jié)論正確的是（　�。�

A．二者最終將以相同的速度向右運(yùn)動

B．只有M=2m時(shí)，在它們發(fā)生偶數(shù)次碰撞后，小球的速度才會再次等于v0，框也重現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)

C．當(dāng)M=3m時(shí)，在它們發(fā)生第三次碰撞后，小球的速度將會再次等于v0，框也會再次重現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)

D．在它們發(fā)生偶數(shù)次碰撞后，小球的速度就會再次等于v0，框也重現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)，與M、m數(shù)值大小關(guān)系無關(guān)

Answer 1

小球以速度v₀向右去第一次撞擊靜止的框，系統(tǒng)動量守恒，能量守恒．
由于M＞m，小球碰后速度向左，框的速度向右，
再過一段時(shí)間，小球與框的左側(cè)發(fā)生碰撞，系統(tǒng)動量守恒，能量守恒．
小球的速度才會再次等于v₀，框也重現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)．后面發(fā)生的情況就會重復(fù)開始得狀態(tài)．
所以它們發(fā)生偶數(shù)次碰撞后，小球的速度將會再次等于v₀，框也重現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)，與M、m數(shù)值大小關(guān)系無關(guān)，
它們發(fā)生奇數(shù)次碰撞后，小球的速度向左，框的速度向右，
故選D．