Question

11．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动．两球质量关系为m_B=2m_A，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6kg•m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为-4kg•m/s，则：
（1）左方是A球还是B球？说明理由
（2）碰撞后A、B两球速度大小之比为多少．

Answer 1

分析 （1）两球碰前均向右运动，碰撞后前面小球的动量增加，由此分析．
（2）水平面光滑，在碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒．根据动量守恒定律求碰后两球的速度大小之比．

解答 解：（1）两球碰前均向右运动，前球为被碰小球，动量一定增加，后球动量减小，故左方为A球．
（2）取向右为正方向，碰后A球的动量为：
P_A′=P_A+△P_A=（6-4）kg•m/s=2 kg•m/s，
由动量守恒定律可知：
△P_B=-△P_A=4kg•m/s
则碰后B球的动量为：
P_B′=P_B+△P_B=（6+4）kg•m/s=10 kg•m/s
又  P_A′=m_Av_A，P_B′=m_Bv_B，m_B=2m_A，
故碰撞后A、B两球速度大小之比为：v_A：v_B=2：5．
答：（1）左方是A球．
（2）碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5．

点评 在碰撞过程中系统遵守动量守恒定律，由于动量是矢量，具有方向性，在讨论动量守恒时必须注意到其方向性．为此首先规定一个正方向，然后在此基础上进行研究．