3、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 以甲滑块的运动方向为正方向,由动量守恒定律得:3m·v-mv=0+mv′,
解得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.
4、甲物体在光滑水平面上运动速度为v1,与静止的乙物体相碰,碰撞过程中无机械能损失,下列结论正确的是( )
A.乙的质量等于甲的质量时,碰撞后乙的速度为v1
B.乙的质量远远小于甲的质量时,碰撞后乙的速率是2v1
C.乙的质量远远大于甲的质量时,碰撞后甲的速率是v1
D.碰撞过程中甲对乙做的功大于乙动能的增量
答案 ABC
解析 由于碰撞过程中无机械能损失,故是弹性碰撞,根据动量守恒和机械能守恒可以解得两球碰后的速度v1′=v1,v2′=v1.当m1=m2时,v2′=v1,A对;当m1≫m2时,v2′=2v1,B对;当m1≪m2时,v1′=-v1,C对;根据动能定理可知D错.
5、如图所示的三个小球的质量都为m,B、C两球用水平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?
(3)弹簧的最大弹性势能是多少?
答案 (1) (2) (3)mv02
解析 (1)在A、B碰撞的过程中弹簧的压缩量是极其微小的,产生的弹力可忽略,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,以v0的方向为正方向,则有:
mv0=2mv1,解得v1=.