Question

15．如图我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3 000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　）

• A． 甲对乙的冲量一定与乙对甲的冲量相同
• B． 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
• C． 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
• D． 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功

Answer 1

分析 本题主要考察能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识，结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论．

解答 解：A、因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A错误．
B、设甲乙两运动员的质量分别为m_甲、m_乙，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是v_甲，v_乙，根据题意整个交接棒过程可以分为两部分：
①完全非弹性碰撞过程→“交棒”；m_甲v_甲+m_乙v_乙=（m_甲+m_乙）v_共
②向前推出（人船模型）→“接棒”（m_甲+m_乙）v_共=m_甲v’_甲+m_乙v’_乙
由上面两个方程联立可以解得：m_甲△v_甲=-m_乙△v_乙，故说明甲、乙的动量变化大小相等，方向相反；故B正确．
C、经历了中间的完全非弹性碰撞过程，一定有动能损失，故二者相互做功并不相等；动能的改变量也不相等；故CD错误．
故选：B

点评 本题考查动量守恒定律的应用；要注意掌握碰撞的分类：弹性碰撞和非弹性碰撞的相关知识是解决本题的关键．