问题 问答题

某同学为了探究质量为m1=1.0kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰是否是弹性碰撞,该同学测出碰撞前后两物体的x-t (位移-时间) 图象如图所示,碰撞时间极短,试通过计算回答下列问题:

(1)质量为m1的物体在碰撞过程中动量变化量是多少?

(2)m2等于多少千克?

(3)碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞?

答案

(1)根据x-t图象可知:m1的初速度为v1=

8
2
=4m/s,m2初的速度为0,

碰撞后m1的速度为v1′=

-8
4
=-2m/s,碰撞后m2的速度为v2′=
8
4
=2m/s

△p1=p1′-p1=-6Kg.m/s

质量为m1的物体在碰撞过程中动量变化量是-6Kg.m/s   

(2)根据动量守恒得:m1v1=m1v1′+m2v2

带入数据解得m2=3Kg  

(3)碰前总动能

1
2
m1
v21
=8J; 

碰后总动能

1
2
m1
v′21
+
1
2
m2
v′22
=8J

碰撞前后机械能守恒故是弹性碰撞   

答:(1)质量为m1的物体在碰撞过程中动量变化量是-6Kg.m/s;

(2)m2为3千克;

(3)两物体的碰撞是弹性碰撞.

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