在同一竖直平面内,3个完全相同的小钢球(1号、2号、3号)悬挂于同一高度;静止时小球恰能接触且悬线平行,如图所示。在下列实验中,悬线始终保持绷紧状态,碰撞均为对心正碰。以下分析正确的是( )
A. 将1号移至高度释放,碰撞后,观察到2号静止、3号摆至高度。若2号换成质量不同的小钢球,重复上述实验,3号仍能摆至高度
B. 将1、2号一起移至高度释放,碰撞后,观察到1号静止,2、3号一起摆至高度,释放后整个过程机械能和动量都守恒
C. 将右侧涂胶的1号移至高度释放,1、2号碰撞后粘在一起,根据机械能守恒,3号仍能摆至高度
D. 将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度释放,碰撞后,2、3号粘在一起向右运动,未能摆至高度,释放后整个过程机械能和动量都不守恒
D
【解析】
【详解】A.1号球与质量不同的2号球相碰撞后,1号球速度不为零,则2号球获得的动能小于1号球撞2号球前瞬间的动能,所以2号球与3号球相碰撞后,3号球获得的动能也小于1号球撞2号球前瞬间的动能,则3号不可能摆至高度,故A错误;
B.1、2号球释放后,三小球之间的碰撞为弹性碰撞,且三小球组成的系统只有重力做功,所以系统的机械能守恒,但整个过程中,系统所受合外力不为零,所以系统动量不守恒,故B错误;
C.1、2号碰撞后粘在一起,为完全非弹性碰撞,碰撞过程有机械能损失,所以1、2号球再与3号球相碰后,3号球获得的动能不足以使其摆至高度,故C错误;
D.碰撞后,2、3号粘在一起,为完全非弹性碰撞,碰撞过程有机械能损失,且整个过程中,系统所受合外力不为零,所以系统的机械能和动量都不守恒,故D正确。
故选D。