- 对心碰撞和非对心碰撞、散射
- 共327题
一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图甲所示。现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v-t图像呈周期性变化，如图乙所示。请据此求盒内物体的质量。
正确答案
解：设物体的质量为m，t0时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒定律Mv0=mv ①
3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0，说明碰撞是弹性碰撞，
联立①②解得m=M ③
如图所示的三个小球的质量都为m，B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动，碰后A、B两球粘在一起。问：
(1)A、B两球刚刚粘合在一起时的速度是多大？
(2)弹簧压缩至最短时三个小球的速度是多大？
正确答案
解：(1)在A、B碰撞的过程中弹簧的压缩量是极其微小的，产生弹力可完全忽略，即C球并没有参与作用，因此A、B两球组成的系统所受合外力为零，动量守恒。所以v0的方向为动量的正方向，则有：
mv0=2mv1，解得v1=v0/2
(2)粘合在一起的A、B两球向右运动，压缩弹簧，由于弹力的作用，C球被加速，速度由零开始增大，而A、B两球被减速，速度逐渐减小，当三球相对静止时弹簧最短，此时三球速度相等。在这一过程中，三球构成的系统动量守恒，有：
2mv1=3mv2，解得
用速度为v0、质量为m1的24He核轰击质量为m2的静止的714N核，发生核反应，最终产生两种新粒子A和B。其中A为817O核，质量为m3，速度为v3；B的质量为m4。
（1）计算粒子B的速度vB。
（2）粒子A的速度符合什么条件时，粒子B的速度方向与He核的运动方向相反。
正确答案
解：（1）由动量守恒定律有：m1v0＝m3v3＋m4vB 解得：vB＝
（2）B的速度与He核的速度方向相反，即：m1v0－m3v3＜0
解得：v3＞
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点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ＝1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比m1/m2。
正确答案
解：从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变，根据它们通过的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为4∶1
两球碰撞过程有：
解得：
如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为m=1kg的相同小球A、B、C，现让A球以v0=2m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度vc=1m/s。
（1）两球跟球相碰前的共同速度多大？
（2）两次碰撞过程中一共损失了多少动能？
正确答案
解：（1）A、B相碰满足动量守恒
得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s
两球与C碰撞同样满足动量守恒
得两球碰后的速度v2=0.5m/s
（2）两次碰撞损失的动能
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