Question

如图所示，在光滑水平面上，有一质量m₁=0.30kg的小球A处于静止状态，现有一质量m₂=0.20kg的小球B沿水平面以v₀=10m/s的速度与小球A发生对心正碰，碰后两小球立即合为一个整体在光滑水平面上运动．求：
（1）碰撞前，小球B的动量大小；
（2）两小球碰撞后它们共同运动的速度大小．

Answer 1

分析：（1）根据动量的定义式P=mv求解碰撞前小球B的动量大小．
（2）A、B两球碰撞过程中，系统所受的合外力为零，总动量守恒，由动量守恒定律求解碰撞后共同运动的速度大小．

解答：解：（1）小球B碰撞前的动量P_B=m₂v₀=0.20×10kg?m/s=2.0 kg?m/s．
（2）设A、B两球碰撞后共同运动的速度为v，由于A、B两球构成的系统所受的外力的矢量和为零，所以A、B两球构成的系统在相互作用过程中动量守恒．
根据动量守恒定律有 m₂v₀=（m₁+m₂）v
代入数据解得：v=

m2v0

m1+m2

=4.0m/s
答：（1）碰撞前，小球B的动量大小是2.0 kg?m/s；
（2）两小球碰撞后它们共同运动的速度大小是两小球碰撞后它们共同运动的速度大小是4.0m/s．

点评：对于碰撞过程，其基本规律动量守恒定律要掌握牢固，并能正确运用．