2.(6分)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为( )

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2020_新课标III卷
2.(6分)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为( )

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【分析】甲、乙物块在碰撞的过程中动量守恒,以此求解出乙的质量,碰撞过程两物块损失的机械能等于碰撞前甲、乙的总动能减去碰撞后甲、乙的总动能。【解答】解:令 $\textsf { Z }$ 的质量为M,碰撞前甲、 $\textsf { Z }$ 的速度大小分别为 $\mathbf { v } _ { 1 }$ 和 $\mathbf { v } _ { 2 }$ ,碰撞后甲、乙的速度大小分别为 $\mathbf { v } _ { 3 }$ 和 $\mathbf { V } _ { 4 }$ ,碰撞过程中动量守恒,则 $\mathrm { m v } _ { 1 } + \mathrm { M v } _ { 2 } { = } \mathrm { m v } _ { 3 } + \mathrm { M v } _ { 4 }$ 即 $1 \times 5 . 0 + \mathrm { M } \times 1 . 0 = 1 \times ~ ( ~ - ~ 1 . 0 ) ~ + \mathrm { M } \times 2 . 0 ~ ,$ 解得 $\mathrm { M } = 6 \mathrm { k g }$ 则碰撞过程两物块损失的机械能△E $= \frac { 1 } { 2 } \pi \mathfrak { v } _ { 1 } ^ { 2 } + \frac { 1 } { 2 }$ M $\tau _ { 2 } ^ { 2 } - \frac { 1 } { 2 } \mathtt { m } \mathtt { v } _ { 3 } ^ { 2 } - \frac { 1 } { 2 }$ ${ \mathrm { ~ v ~ } } _ { 4 } ^ { 2 } { = } 3 \mathrm { ~ J ~ }$ ,故A正确,BCD 错误。故选:A。
【点评】解决该题需要明确知道甲乙在碰撞过程中动量守恒,知道动量是矢量,在计算时必须遵循矢量的运算规则。