题目内容
在光滑的水平面上,甲、乙两物质的质量分别为m1,m2,它们沿东西方向的一直线相向运动,其中甲物体的质量为3kg以速度5m/s由西向东运动,乙物体以速度2m/s由东向西运动,碰撞后两物体都沿各自原运动方向的反方向运动,速度大小都是3m/s求:
①乙物体质量m2;
②碰撞过程中甲物体受的冲量;
③碰撞过程中系统损失的机械能.
①乙物体质量m2;
②碰撞过程中甲物体受的冲量;
③碰撞过程中系统损失的机械能.
分析:①两物体碰撞过程中动量守恒,由动量守恒定律求出乙物体的质量;
②由动量定理可以求出甲受到的冲量;
③由能量守恒定律可以求出碰撞过程中系统损失的机械能.
②由动量定理可以求出甲受到的冲量;
③由能量守恒定律可以求出碰撞过程中系统损失的机械能.
解答:解:①设向东方向为正,则由动量守恒知:
m1v1+(-m2v2)=(-m1v1′)+m2v2′,
即3×5-m2×2=3×(-3)+m2×3
解得:m2=4.8kg;
②设向东方向为正,对甲,由动量定理得:
I=-m1v1′-m1v1=3×(-3)-3×5=-24N?s;
③碰撞前系统总能量:Ek=
m1v12+
m2v22=47.1J,
碰撞后系统总能量:Ek'=
m1v1′2+
m2v2′2=35.1J,
△Ek=Ek-Ek′=12J;
答:①乙物体质量为4.8kg;
②碰撞过程中甲物体受的冲量-24N?s;
③碰撞过程中系统损失的机械能为35.1J.
m1v1+(-m2v2)=(-m1v1′)+m2v2′,
即3×5-m2×2=3×(-3)+m2×3
解得:m2=4.8kg;
②设向东方向为正,对甲,由动量定理得:
I=-m1v1′-m1v1=3×(-3)-3×5=-24N?s;
③碰撞前系统总能量:Ek=
1 |
2 |
1 |
2 |
碰撞后系统总能量:Ek'=
1 |
2 |
1 |
2 |
△Ek=Ek-Ek′=12J;
答:①乙物体质量为4.8kg;
②碰撞过程中甲物体受的冲量-24N?s;
③碰撞过程中系统损失的机械能为35.1J.
点评:应用动量守恒定律、动量定理与机械能守恒定律即可正确解题,解题时要注意动量与冲量都是矢量,注意正方向的选择.
练习册系列答案
相关题目