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110年
物理
第 12 題
兩物體 A、B 發生迎面碰撞，碰撞後 A 和 B 都朝 A 原來移動的方向運動。下列推論何者正確？
- A 碰撞前 A 的動量一定比 B 大
- B 碰撞前 A 的動能一定比 B 大
- C 碰撞前 A 的速率一定比 B 大
- D A 的質量一定比 B 大
思路引導 VIP
如果我們把這兩個碰撞的物體看作一個整體的系統，當它們在碰撞過程中沒有受到外部干擾時，這個系統整體的『運動趨勢』會隨便改變嗎？既然最後整個系統是往 A 的方向推移，這反映了在發生衝突的那一刻，哪一方帶來的運動量在抵銷之後仍佔了上風呢？
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恭喜你正確完成了這道題目！能準確判斷出動量的關係，代表你對物理系統中「向量」的合成與守恆觀念掌握得相當紮實。這類題目在考試中具有極佳的鑑別度，因為它不考繁瑣的數字運算，而是測驗學生是否能將抽象的運動敘述轉化為嚴密的邏輯推論。
動量守恆與方向的連結
在不受外力的碰撞過程中，系統的動量守恆是核心關鍵。根據公式 $\vec{P}_{總} = m_A \vec{v}_A + m_B \vec{v}_B$，碰撞前後的總動量必須保持一致。既然題目提到碰撞後 A 與 B 都朝向 A 原先的方向移動，這意味著碰撞後的總動量方向與 $\vec{v}_A$ 相同（假設為正向）。因此，碰撞前系統的總動量也必須是正值；在迎面碰撞（方向相反）的前提下，這唯有在 A 的動量量值大於 B 的動量量值時才能成立，即 $P_A > P_B$。
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