一质子以1.0×107 m/s的速度与一个静止的未知核碰撞.已知质子的质量是1.67×10-27 kg，碰撞后质子以6.0×106 m/s的速度反向弹回，未知核

题文

一质子以1.0×10⁷ m/s的速度与一个静止的未知核碰撞.已知质子的质量是1.67×10^-27 kg，碰撞后质子以6.0×10⁶ m/s的速度反向弹回，未知核以4.0×10⁶ m/s的速度运动.试确定未知核的“身份”.

题型：未知 难度：其他题型

答案

氦核

解析

以质子和未知核组成的系统作为研究对象.它们碰撞时，系统的动量守恒.
设质子碰撞前的运动方向为正方向，则其碰撞前的速度v₁=1.0×10⁷ m/s,碰撞后的速度v₁′=-6.0×10⁶ m/s，质量m₁=1.67×10^-27 kg，设未知核的质量为碰后的速度m₂，碰撞前的速度v₂=0，碰撞后的速度v₂′=4.0×10⁶ m/s.
动量守恒定律m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁′+m₂v₂′，有
m₂=

=

 kg=6.68×10^-27 kg
对照元素周期表，可知该未知核是氦核.

考点

据考高分专家说，试题“一质子以1.0×107 m/s的速度与一.....”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。