题文
光滑水平面上静放两个半径相同的小球A和B,质量分别为mA=2kg、mB=3kg,现给A球一大小为v0=10m/s的水平初速度,使其与B球发生正碰.
①若测得B球被碰后的速度为vB=6m/s,求碰后A球的速度;
②若考虑碰撞过程中机械能损失的各种情况,求碰后B球速度的可能取值.
题型:未知 难度:其他题型
答案
①根据动量守恒定律得
mAv0=mAvA+mBvB
代入解得 vA=1m/s
②(i)若两球发生完全非弹性碰撞,损失的机械能最大,B获得的速度最小,
则 mAv0=(mA+mB)v共
代入解得 v共=4m/s
若两球发生完全弹性碰撞,B获得的速度最大.由系统动量守恒和机械能守恒,得
mAv0=mAv1+mBv2
12mAv20=12mAv21+12mBv22
联立解得 v2=8m/s
故碰后B球速度的可能取值范围为4m/s≤v2≤8m/s.
答:①碰后A球的速度是1m/s.
②碰后B球速度的可能取值范围为4m/s≤v2≤8m/s.
解析
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考点
据考高分专家说,试题“光滑水平面上静放两个半径相同的小球A和B.....”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。





