Question

10．速度為500m/s的氦核與靜止的質(zhì)子發(fā)生彈性正碰，已知氦核的質(zhì)量是質(zhì)子的4倍，求碰撞后兩粒子的速度？

Answer 1

分析 碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，機械能守恒，根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律列方程求解即可．

解答 解：設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m，則氦核的質(zhì)量為4m，設(shè)氦核初速度方向為正，根據(jù)動量守恒定律得：
m•v₀=mv+4mv′，
根據(jù)機械能守恒定律得：
$\frac{1}{2}$mv₀²=$\frac{1}{2}$mv²+$\frac{1}{2}$•4mv′²
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：
v=1.6v₀=1.6×500=800m/s，
v′=0.6v₀=0.6×500=300m/s；
答：碰撞后兩個粒子的速度分別為800m/s、300m/s．

點評 本題抓住彈性碰撞過程的兩個基本規(guī)律：系統(tǒng)的動量守恒、總動能守恒進行計算．