Question

17．冰球运动员甲的质量为60 kg，当他以5m/s速度向前运动时，与另一质量为80kg，速度为3m/s的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止，假设碰撞时间极短，求：
（1）碰后乙的速度大小；
（2）碰撞后总机械能的损失．

Answer 1

分析 甲乙组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出乙的速度，然后由能量守恒定律可以求出机械能的损失．

解答 解：（1）甲、乙组成的系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
m_甲v_甲+m_乙v_乙′=m_甲v_甲′+m_乙v_乙′，
代入数据解得：v_乙′=0.75m/s，
（2）由能量守恒定律可知，损失的机械能：
△E=$\frac{1}{2}$m_甲v_甲²+$\frac{1}{2}$m_乙v_乙²-$\frac{1}{2}$m_甲v_甲′²-$\frac{1}{2}$m_乙v_乙′²，
代入数据解得：△E=1087.5J；
答：（1）碰后乙的速度大小为0.75m/s；
（2）碰撞后总机械能的损失为1087.5J．

点评 本题考查了求物体的速度、损失的机械能，应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题．