Question

在某次冰壶比赛中，运动员将一冰壶甲以4m/s速度推出，与正前方另一静止的相同质量的冰壶乙发生对心正碰，碰撞后冰壶乙以3m/s速度向前滑行，方向与冰壶甲运动方向相同，
（1）求碰后瞬间冰壶甲的速度；
（2）试通过计算说明该碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞．

Answer 1

分析：由动量守恒定律求出碰后冰壶的速度，由求出碰后冰壶的总动能，然后判断碰撞的类型

解答：解：（1）两冰壶碰撞过程，动量守恒，以两冰壶组成的系统为研究对象，以甲的初速度方向为正方向，
由动量守恒得：m_甲v_甲=m_甲v_甲′+m_乙v_甲乙，
即 m×4=mv_甲′+m×3
解得：v_甲′=1m/s；
碰后瞬间冰壶甲的速度为：v_甲′=1m/s；
（2）碰撞前动能是：E_k=

1

2

m_甲v_甲²=

1

2

×m×4²=8m，
碰撞后的动能是：E′_k═

1

2

m_甲v_甲′²+

1

2

m_乙v_乙²=

1

2

×m×1²+

1

2

×m×3²=5m，
由此可知，碰撞前后，系统动能关系为，E_前＞E_后 该碰撞为非弹性碰撞；
答：（1）碰后瞬间冰壶甲的速度为1m/s；
（2）碰撞是弹性碰撞是非弹性碰撞．

点评：应用动量守恒定律与动能计算公式即可正确解题，弹性碰撞过程没有机械能损失，非弹性碰撞有机械能损失．