题目
两个小球在光滑桌面上运动,质量分别为m1=10g,m2=50g,速度分别为v1=0.3m/s,v2=0.1m/s相向运动发生正碰,碰撞后m2恰好静止,则该碰撞是( )A. 完全弹性碰撞B. 无法确定C. 完全非弹性碰撞D. 非弹性碰撞
两个小球在光滑桌面上运动,质量分别为m1=10g,m2=50g,速度分别为v1=0.3m/s,v2=0.1m/s相向运动发生正碰,碰撞后m2恰好静止,则该碰撞是( )
A. 完全弹性碰撞
B. 无法确定
C. 完全非弹性碰撞
D. 非弹性碰撞
题目解答
答案
D. 非弹性碰撞
解析
步骤 1:确定碰撞前后的动量守恒
根据动量守恒定律,碰撞前后系统的总动量保持不变。设碰撞后m_1的速度大小为v,取m_2初速度方向为正方向,根据动量守恒定律可得:m_2v_2-m_1v_1=m_1v。
步骤 2:计算碰撞后m_1的速度
代入数据解得:v=0.2m/s。
步骤 3:计算碰撞前后的动能
碰撞前系统的总动能为:E_k0=$\frac{1}{2}$m_2v_2^{2}+$\frac{1}{2}$m_1v_1^{2},代入数据解得:E_k0=7×10^{-4}J。
碰撞后系统的总动能为:E_k=$\frac{1}{2}$m_1v^{2}=$\frac{1}{2}×0.01×0.{2}^{2}$J=1×10^{-4}J。
步骤 4:判断碰撞类型
由于碰撞后的动能小于碰撞前的动能,当动能没有完全损失,该碰撞为非弹性碰撞。
根据动量守恒定律,碰撞前后系统的总动量保持不变。设碰撞后m_1的速度大小为v,取m_2初速度方向为正方向,根据动量守恒定律可得:m_2v_2-m_1v_1=m_1v。
步骤 2:计算碰撞后m_1的速度
代入数据解得:v=0.2m/s。
步骤 3:计算碰撞前后的动能
碰撞前系统的总动能为:E_k0=$\frac{1}{2}$m_2v_2^{2}+$\frac{1}{2}$m_1v_1^{2},代入数据解得:E_k0=7×10^{-4}J。
碰撞后系统的总动能为:E_k=$\frac{1}{2}$m_1v^{2}=$\frac{1}{2}×0.01×0.{2}^{2}$J=1×10^{-4}J。
步骤 4:判断碰撞类型
由于碰撞后的动能小于碰撞前的动能,当动能没有完全损失,该碰撞为非弹性碰撞。