Question

【題目】質量為m的物塊甲以3m/s的速度在光滑水平面上運動，有一輕彈簧固定其上，另一質量也為m的物塊乙以4m/s的速度與甲相向運動，如圖所示，則（　　）

A. 甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中，由于彈力作用，動量不守恒

B. 當兩物塊相距最近時，物塊甲的速率為零

C. 當物塊甲的速率為1m/s時，物塊乙的速率可能為2m/s，也可能為0

D. 物塊甲的速率不可能達到5m/s

Answer 1

【答案】CD

【解析】甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中，系統所受的合外力為零，動量守恒．故A錯誤．當兩物塊相距最近時速度相同，取碰撞前乙的速度方向為正方向，設共同速率為v，根據動量守恒定律得到mv乙-mv甲=2mv，解得v=0.5m/s．故B錯誤．若物塊甲的速率為1m/s，方向與原來相同，則由mv乙-mv甲=-mv甲′+m乙v乙′，代入解得v乙′=2m/s．若物塊甲的速率為1m/s，方向與原來相反，則由mv乙-mv甲=mv甲′+m乙v乙′，代入解得v乙′=0．故C正確．若物塊甲的速率達到5m/s，方向與原來相同，則mv乙-mv甲=-mv甲′+m乙v乙′，代入解得v乙′=6m/s．兩個物體的速率都增大，動能都增大，違反了能量守恒定律．若物塊甲的速率達到5m/s，方向與原來相反，則mv乙-mv甲=mv甲′+m乙v乙′，代入解得v乙′=-4m/s，可以，碰撞后，乙的動能不變，甲的動能增加，系統總動能增加，違反了能量守恒定律．所以物塊甲的速率不可能達到5m/s．故D正確．故選CD.