Question

10．質(zhì)量為1kg的銅塊靜止于光滑的水平面上，一個質(zhì)量為50g的小球以1 000m/s的速率碰到銅塊后，又以800m/s的速率被反彈回，
求：（1）銅塊獲得的速度．
（2）試判斷兩球之間的碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞．

Answer 1

分析 （1）小球與銅塊組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出銅塊獲得的速度；
（2）應(yīng)用動量守恒定律求出碰撞后滑塊的速度，然后求出碰撞前后系統(tǒng)的總動能，然后判斷碰撞類型．

解答 解：（1）小球和銅塊組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒．設(shè)小球質(zhì)量為m，小球碰前速度為v₀，碰后速度為v₁，銅塊質(zhì)量為M，碰后銅塊速度為v₂，取小球入射方向為正方向，
則mv₀+0=mv₁+Mv₂
v₂=$\frac{m{v}_{0}-m{v}_{1}}{M}$=$\frac{0.05×1000-0.05×（-800）}{1}$ m/s=90 m/s，方向與小球入射的方向相同，
（2）碰前系統(tǒng)動能${E}_{K}=\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}=\frac{1}{2}×0.05×100{0}^{2}=25000J$，
碰后系統(tǒng)動能：${E}_{K}′=\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}+\frac{1}{2}M{{v}_{2}}^{2}=\frac{1}{2}×0.05×80{0}^{2}+\frac{1}{2}×1×9{0}^{2}$=24100J＜E_K，碰撞過程機(jī)械能有損失，碰撞為非彈性碰撞．
答：（1）銅塊獲得的速度大小為90 m/s，與小球入射的方向相同．
（2）兩球之間的碰撞是非彈性碰撞．

點(diǎn)評 本題考查了求滑塊獲得的速度，應(yīng)用動量守恒定律即可正確解題，應(yīng)用動量守恒定律解題時，要注意正方向的選擇，否則會出錯．