题文
介子有两个夸克构成，而夸克之间的相互作用相当复杂．研究介子可通过用高能电子与之作非弹性碰撞来进行．由于碰撞过程难于分析，为掌握其主要内涵，人们发展了一种简化了的“分粒子”模型．其主要内容为：电子只和介子的某部分（比如其中一个夸克）作弹性碰撞．碰撞后的夸克再经过介子内的相互作用把能量和动量传给整个介子．
该物理现象可用下面的典型模型来描述如图所示：一个质量为M及动能为E的电子，与介子的一个质量为m1的夸克作弹性碰撞，介子里另一个夸克的质量为m2（m1≠m2），夸克间以一无质量的弹簧相连．碰撞前夸克处于静止状态，弹簧处于静止状态，弹簧处于自然长度L．所有运动都是一维的，忽略一切相对论效应．则碰撞后运动过程中夸克m2可能具有的动能为（ ）A．Ek=Mm2m21(M+m1)2(m1+m2)2B．Ek=16Mm2m21(M+m1)2(m1+m2)2EC．Ek=18Mm2m21(M+m1)2(m1+m2)2ED．Ek=4Mm1(M+m1)2E
题型：未知 难度：其他题型
答案
以电子和夸克m1组成的系统为研究对象．
设碰撞前电子的速度为V0，碰撞后电子的速度为V1，夸克m1的速度为V2
由动量守恒定律可知：
Mv0=Mv+m1v1
由于发生弹性碰撞，碰撞前后系统动能不变
12Mv20=12Mv2+12m1v21
12Mv20=E
v1=2MvM+m1
m1和m2作用过程中，弹簧第一次恢复原长时m2的动能最大，
由动量守恒定律可知：
m1v1=m1v′1+m2v2，
根据能量守恒得：12m1v21=12m1v′21+12m2v22
解得：v2=2mv1m1+m2
所以m1的夸克的最大动能是Ek=12m2v22
解得：Ek=16Mm2m21(M+m1)2(m1+m2)2E，故B正确，ACD错误
故选B．
解析
12
考点
据考高分专家说，试题“介子有两个夸克构成，而夸克之间的相互作用.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。
动量守恒定律
动量守恒定律：
1、内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。
2、表达式：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、动量守恒定律成立的条件：
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零；
②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计；
③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”：
①矢量性；②瞬时性；③相对性；④普适性。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较：
系统动量守恒的判断方法:
方法一：南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下：
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判断系统的动量是否守恒。
方法二：南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下：
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析，确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况，进而判定系统的动量是否守恒。
