Question

2．光滑水平面上质量为2kg的小球A以2.0m/s的速度与同向运动的速度为1.0m/s、质量为1kg的大小相同的小球B发生正碰，碰撞后小球B以2m/s的速度运动．求：
（1）碰撞过程中A球受到的冲量；
（2）碰撞过程中A、B系统损失的机械能．

Answer 1

分析 （1）碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律可以求出小球速度由动量定理即可求出A球受到的冲量．
（2）由能量守恒定律可以求出损失的机械能．

解答 解：（1）碰撞过程两个小球在水平方向的动量守恒，以A的初速度方向为正，由动量守恒定律得：
m_Av_A+m_Bv_B=m_Av′_A+m_Bv′_B
代入数据解：v′_A=1.5m/s
A球受到的冲量：m_Av′_A-m_Av_A=-1kgm/s，方向向左
②碰撞过程中A、B系统损失的机械能量为：
${E_损}=\frac{1}{2}{m_A}v_A^2+\frac{1}{2}{m_B}v_B^2-\frac{1}{2}{m_A}v'_A^2-\frac{1}{2}{m_B}v'_B^2$
代入数据解得：E_损=0.25J
答：（1）碰撞过程中A球受到的冲量为=-1kgm/s，方向向左；
（2）碰撞过程中A、B系统损失的机械能是0.25J．

点评 小球碰撞过程中动量守恒、机械能不守恒，由动量守恒定律与能量守恒定律可以正确解题，应用动量守恒定律解题时要注意正方向的选择．