Question

20．A、B两物体在光滑水平地面上沿同一直线均向东运动，A在后，质量为5kg，速度大小为10m/s，B在前，质量为2kg，速度大小为5m/s，两者相碰后，B沿原方向运动，速度大小为10m/s，则A的速度大小为8m/s，方向为向东．

Answer 1

分析 先设速度正方向，求出碰撞前的总动量，再利用碰撞过程动量守恒，列式，求出碰撞后A的速度，如果为正，则速度与设的正方向相同，如果为负，则速度方向与设的正方向相反．

解答 解：设向东为速度正方向，则碰撞前A物体的速度v_A=10m/s，B物体的速度v_B=5m/s
碰撞后A物体的速度设为${v}_{A}^{′}$，碰撞后B的速度${v}_{B}^{′}=10m/s$
两物体碰撞过程，由动量守恒定律有：
${m}_{A}{v}_{A}+{m}_{B}{v}_{B}={m}_{A}{v}_{A}^{′}+{m}_{B}^{\;}{v}_{B}^{′}$
即$5kg×10m/s+2kg×5m/s=5kg×{v}_{A}^{′}+2kg$×10m/s
解得${v}_{A}^{′}=8m/s$，为正值，说明碰撞后A物体的速度方向向东；
故答案为：8； 向东．

点评 本题考查动量守恒定律的应用，解题的关键是掌握动量守恒定律，特别注意由于动量是矢量，因此要先设速度的正方向．