Question

17．在光滑的水平面上有两个在同一直线上相向运动的小球，其中甲球的质量m₁=2kg，乙球的质量m₂=1kg，规定向右为正方向，碰撞前后甲球的速度随时间变化情况如图所示．已知两球发生正碰后粘在一起，则碰前乙球速度的大小和方向分别为（　　）

• A． 7 m/s，向右
• B． 7 m/s，向左
• C． 1 m/s，向左
• D． 1 m/s，向右

Answer 1

分析 两球碰撞过程，系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，根据动量守恒定律求解碰前乙球速度的大小和方向．

解答 解：由图知，甲球碰撞前的速度为 v_甲=2m/s，碰撞后的速度为 v_甲′=-1m/s，碰撞后，甲、乙的速度为v=-1m/s
以甲乙两球组成的系统为研究对象，以甲的初速度方向为正方向，碰撞过程，由动量守恒定律得：
  m_甲v_甲+m_乙v_乙=（m_甲+m_乙）v，
即：2×2+1×v_乙=（2+1）×（-1），
解得：v_乙=-7m/s，
负号表示方向与正反向相反，即方向向左，
故选：B

点评 对于两球发生碰撞过程，要明确其遵守的基本规律：动量守恒定律．由图象求出碰撞前后小球的速度是正确解题的前提，解题时要注意正方向的选择，这是本题解题的易错点．