Question

5．如图所示，在橄榄球比赛中，质量为100kg的橄榄球前锋以v_A=5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名质量均为75kg的球员，一个速度v_B=2m/s，另一个速度v_C=4m/s，他们腾空扭在了一起．他们碰撞后瞬间的速度大小约为0.2m/s，在此过程中三名球员的总机械能减小（选填“增大”、“不变”或“减小”）．

Answer 1

分析 三个运动员所受的合外力为零，动量守恒，根据动量守恒定律求出碰撞后共同速度，再算出碰撞前后三名队员总机械能，即可解答．

解答 解：以前锋A的速度v_A的方向为正方向，设碰撞后瞬间的共同速度为v，根据动量守恒定律得：
  m_Av_A-m_Bv_B-m_Cv_C=（m_A+m_B+m_C）v，
代入数据解得：v=0.2m/s
碰撞前三名队员的总动能  E_k1=$\frac{1}{2}$m_Av_A²+$\frac{1}{2}$m_Bv_B²+$\frac{1}{2}$m_Cv_C²=2000J
碰撞后三名队员的总动能 E_k2=$\frac{1}{2}$（m_A+m_B+m_C）v²=5J
可知，在碰撞过程中三名球员的总机械能减小．
故答案为：0.2，减小．

点评 本题的关键要建立模型，掌握碰撞的基本规律：动量守恒定律，列式时要选取正方向，用正负表示速度的方向．