刚好不相撞的条件是v1＝v2

联立以上三式并代入数值解得v＝5.2 m/s，方向与甲车的初速度方向相同．

二、探究未知粒子的性质

动量守恒定律不仅适用于宏观领域也适用于微观领域．

为了探究未知粒子的性质，物理学家常用加速后的带电粒子去轰击它们，这时常要运用动量守恒定律．

例2　用α粒子轰击静止氮原子核(N)的实验中，假设某次碰撞恰好发生在同一条直线上．已知α粒子的质量为4m0，轰击前的速度为v0，轰击后，产生一个质量为17m0的氧核速度大小为v1，方向与v0相同，且v1＜，同时产生质量为m0的质子，求质子的速度大小和方向．

答案　4v0－17v1　方向与v0的方向同向

解析　设产生的质子的速度为v2，由动量守恒定律得：

4m0v0＝17m0v1＋m0v2；

解得：v2＝4v0－17v1，

由于v1＜，则v2＞0，即质子飞出的方向与v0的方向同向．

针对训练　(多选)一个质子以1.0×107m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是(　　)

A．硅原子核速度的数量级为107m/s

B．硅原子核速度的数量级为105m/s

C．硅原子核速度方向跟质子的初速度方向一致

D．硅原子核速度方向跟质子的实速度方向相反

答案　BC

解析　铝原子核俘获质子的过程动量守恒，由动量守恒定律得，mv＝28mv′，解得v′＝ m/s≈3.57×105 m/s，故数量级为105m/s，方向跟质子的初速度方向一致，B、C正确．

1．关于人类对原子核的研究，历史上曾用α粒子轰击氮14发现了质子．设α粒子的运动方向为正方向，已知碰撞前氮14静止不动，α粒子的速度为v0＝3×107 m/s，碰撞后氧核的速度为v1＝8×106 m/s，碰撞过程中各速度始终在同一直线上，mα∶mN∶mO∶mH