符合实际,故正确选项为A、D.
5.现有甲、乙两滑块,质量分别为3m和m,以相同的速率v在光滑水平面上相向运动,发生了碰撞.已知碰撞后,甲滑块静止不动,那么这次碰撞是( )
A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞
C.完全非弹性碰撞 D.条件不足,无法确定
答案 A
解析 由动量守恒3m·v-mv=0+mv′,所以v′=2v
碰前总动能:Ek=×3m·v2+mv2=2mv2
碰后总动能Ek′=mv′2=2mv2,Ek=Ek′,所以A正确.
7.大小、形状完全相同,质量分别为300 g和200 g的两个物体在无摩擦的水平面上相向运动,速度分别为50 cm/s和100 cm/s.
(1)如果两物体碰撞并粘合在一起,求它们共同的速度大小;
(2)求碰撞后损失的动能;
(3)如果碰撞是弹性碰撞,求两物体碰撞后的速度大小.
答案 (1)0.1 m/s (2)0.135 J
(3)0.7 m/s 0.8 m/s
解析 (1)取v1=50 cm/s=0.5 m/s的方向为正方向,
则v2=-100 cm/s=-1 m/s,
设两物体碰撞后粘合在一起的共同速度为v,
由动量守恒定律得m1v1+m2v2=(m1+m2)v,
代入数据解得v=-0.1 m/s,负号表示方向与v1的方向相反.
(2)碰撞后两物体损失的动能为
ΔEk=m1v12+m2v22-(m1+m2)v2=×0.3×0.52+×0.2×(-1)2-×(0.3+0.2)×(-0.1)2 J=0.135 J.
(3)如果碰撞是弹性碰撞,设碰后两物体的速度分别为v1′、v2′,由动量守恒定律得m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,
由动能守恒得
m1v12+m2v22=m1v1′2+m2v2′2,
代入数据解得v1′=-0.7 m/s,v2′=0.8 m/s.
8.如图1所示,ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道,BC段水平,AB段与BC段平滑连接,质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑,与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞,碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上,且在碰撞过程中无机械能损失.求碰撞后小球m2的速度大小.
图1
答案
解析 设m1碰撞前的速度为v10,根据机械能守恒定律有m1gh=m1v102