题目内容

14.在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速率v0向右运动.在小球的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态,Q点处为一竖直的墙壁.小球A与小球B发生弹性正碰后小球A,B均向右运动.小球B与墙壁碰撞后原速率返回并与小球A在P点相遇,PQ=2PO,则两小球质量之比m1:m2为5:3.

分析 根据碰后再次相遇的路程关系,求出小球碰后的速度大小之比,根据碰撞过程中动量、能量守恒列方程即可求出两球的质量之比.

解答 解:设A、B两个小球碰撞后的速度分别为v1、v2,以向右为正,由动量守恒定律有:
m1v0=m1v1+m2v2…①
由能量守恒定律有:$\frac{1}{2}{m}_{1}{{v}_{0}}^{2}$=$\frac{1}{2}{m}_{1}{{v}_{1}}^{2}+\frac{1}{2}{m}_{2}{{v}_{2}}^{2}$…②
两个小球碰撞后到再次相遇,其速度率不变,由运动学规律有:
v1:v2=PQ:(PQ+2PO)=1:5…③
联立①②③,代入数据解得:m1:m2=5:3
故答案为:5:3

点评 解答本题的突破口是根据碰后路程关系求出碰后的速度大小之比,本题很好的将直线运动问题与动量守恒和功能关系联系起来,比较全面的考查了基础知识.

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