D.作用前后总动量守恒,而系统内各物体的动量增量的总和不为零
【解析】 选项A是非弹性碰撞,成立.选项B是完全弹性碰撞,成立;选项C不成立,因为总动能为零其总动量一定为零;选项D,总动量守恒则系统所受合外力一定为零,若系统内各物体的动量增量总和不为零的话,则系统一定受到外力的作用,D错.
【答案】 AB
碰撞过程的分析
【问题】
1.碰撞过程中动量和动能满足什么条件?
2.在爆炸过程中,系统的动量守恒,机械能守恒吗?
3.同向运动的两小球相碰后同向运动,两小球的速度满足什么条件?
判断依据
在所给条件不足的情况下,碰撞结果有各种可能,但不管哪种结果必须同时满足以下三条:
(1)系统动量守恒,即p1+p2=p′1+p′2.
(2)系统动能不增加,即Ekl+Ek2≥E′kl+E′k2或+≥+.
(3)符合实际情况,如果碰前两物体同向运动,则后面的物体速度必大于前面物体的速度,即v后>v前,否则无法实现碰撞.碰撞后,原来在前的物体的速度一定增大,且原来在前的物体速度大于或等于原来在后的物体的速度,即v′前≥v′后,否则碰撞没有结束.如果碰前两物体相向运动,则碰后两物体的运动方向不可能都不改变,除非两物体碰撞后速度均为零.
2.爆炸与碰撞的异同
(1)共同点:相互作用的力为变力,作用力很大,作用时间极短,均可认为系统满足动量守恒.
(2)不同点:爆炸有其他形式的能转化为动能,所以动能增加;弹性碰撞时动能不变,而非弹性碰撞时通常动能要损失,动能转化为内能,动能减小.
1.在碰撞过程中,系统的动量守恒,但机械能不一定守恒.
2.在爆炸过程中,系统的动量守恒,机械能一定不守恒.
在一条直线上,运动方向相反的两球发生碰撞.以球1的运动方向为正,碰前球1、球2的动量分别是p1=6 kg·m/s,p2=-8 kg·m/s.若两球所在的水平面是光滑的,碰后各自的动量可能是( )
A.p1′=4 kg·m/s,p2′=-6 kg·m/s
B.p1′=-4 kg·m/s,p2′=2 kg·m/s
C.p1′=-8 kg·m/s,p2′=6 kg·m/s
D.p1′=-12 kg·m/s,p2′=10 kg·m/s
【审题指导】 由于本题为两球碰撞问题,一方面应满足动量守恒,另一方面动能不会增加,还要注意碰后若两球同向运动,则v前>v后.
【解析】 解答本题时要注意,两球的碰撞不一定是弹性碰撞,所以,它们在碰撞过程中动量守恒,但动能不一定守恒,一般情况下,要有一部分机械能转化为内能,除此之外,还要注意它们的速度关系.
经过计算可知,4种情况均符合动量守恒.一般来说,在碰撞过程中,要有一部