Question

7．如图所示，科学家们使两个带正电的重离子被加速后沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞，试图用此模拟宇宙大爆炸初的情境．为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有（　　）

• A． 相同的速率
• B． 相同大小的动量
• C． 相同的动能
• D． 相同的质量

Answer 1

分析 为了使碰撞前后尽可能多的动能转化为内能，根据碰撞规律可知，碰撞后两粒子粘在一起，且速度为零时，损失的动能最多，根据系统的动量守恒定律分析即可．

解答 解：碰撞后要尽可能多的动能转化为内能，必须两个离子发生完全非弹性碰撞，即碰撞后两粒子粘在一起，且共同速度为零，碰撞后系统的总动量亦为零，在碰撞过程中遵循动量守恒定律可知，碰撞前系统的总动量为零，所以应设法使这两个重离子在碰撞前瞬间具有大小相等、方向相反的动量，这样可以保证碰撞后粒子的动能最小．故ACD错误，B正确．
故选：B

点评 这是目的是考查碰撞中能量损失问题．碰撞中损失的动能最多就是碰撞后两物体粘在一起的这种碰撞，具有相同大小方向相反的动量的粒子相碰后两粒子速度为零，动能全部转化为内能．