Question

在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止并靠在一起，1球以速度v₀射向它们，如图所示．设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能是(　　)

A. v₁＝v₂＝v₃＝v₀

B. v₁＝0，v₂＝v₃＝v₀

C. v₁＝0，v₂＝v₃＝v₀

D. v₁＝v₂＝0，v₃＝v₀

Answer

D

【解析】2、3小球静止，并靠在一起，1球以速度v0射向它们，碰撞前系统动量为mv0，如果碰后三个小球的速度v1=v2=v3=v0，碰撞后系统动量为mv0，不符合碰撞中系统动量守恒，故A错误；如果v1=0，v2=v3=v0，碰撞后系统动量为mv0，不符合碰撞中系统动量守恒，故B错误．选项中数据符合系统动量守恒定律，碰撞前系统动能为
v1=0，v2=v3=v0，碰撞后系统动能为，不符合机械能守恒，故C错误．本题的关键在于分析清楚实际的碰撞过程：由于球1与球2发生碰撞时间极短，球2的位置来不及发生变化，这样球2对球3也就无法产生力的作用，即球3不会参与此次碰撞过程．而球1与球2发生的是弹性碰撞，质量又相等，故它们在碰撞中实现速度交换，碰后球1立即停止，球2速度立即变为v0；此后球2与球3碰撞，再一次实现速度交换．所以碰后球1、球2的速度为零，球3速度为v0．故D正确．故选D．