1.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰.若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( )
A. B.
C. D.
解析:选A.设中子质量为m,则原子核的质量为Am.设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,mv=mv+Amv,解得v1= v0,故=,A正确.
2.如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A和B,放在光滑的水平面上,物体A被水平速度为v0的子弹击中,子弹嵌在其中,已知物体A的质量是B的质量的,子弹的质量是B的质量的.求:
(1)A物体获得的最大速度;
(2)弹簧压缩量最大时B物体的速度大小.
解析:(1)子弹射入物体A时,两者组成的系统动量守恒,故m0v0=(m0+mA)vA
将mA=mB,m0=mB代入,得vA=v0
此后因弹簧压缩,A受向左的弹力作用而做减速运动,速度减小,故v0是A获得的最大速度.
(2)弹簧压缩量最大时,A、B相距最近,其速度相等,由子弹、A、B组成的系统动量守恒,即m0v0=(m0+mA+mB)vB,得vB= v0=v0.
答案:(1)v0 (2)v0
对碰撞问题的合理性判断
1.动量守恒,即p1+p2=p′1+p′2.
2.总动能不增加,即Ek1+Ek2≥E′k1+E′k2或+≥+.
3.速度要符合情景:碰撞后,原来在前面的物体的速度一定增大,且原来在前面的