ΔEk=m1v+m2v-(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
m1v10+m2v20=m1v1+m2v2,
由机械能守恒定律得
m1v+m2v=m1v+m2v,
代入数据得v1=-0.7 m/s,v2=0.8 m/s.
二、弹性正碰模型及拓展应用
1.两质量分别为m1、m2的小球发生弹性正碰,v10≠0,v20=0,则碰后两球速度分别为v1=v10,v2=v10.
(1)若m1=m2的两球发生弹性正碰,v10≠0,v20=0,则碰后v1=0,v2=v10,即二者碰后交换速度.
(2)若m1≫m2,v10≠0,v20=0,则二者弹性正碰后, v1=v10,v2=2v10.表明m1的速度不变,m2以2v10的速度被撞出去.
(3)若m1≪m2,v10≠0,v20=0,则二者弹性正碰后,v1=-v10,v2=0.表明m1被反向以原速率弹回,而m2仍静止.
2.如果两个相互作用的物体,满足动量守恒的条件,且相互作用过程初、末状态的总机械能不变,广义上也可以看成是弹性正碰.
【例2】 在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速度v0向右运动.在小球A的正前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态,如图1所示.小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动.小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇,=1.5 .假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的,求两小球质量之比m1∶m2.