质量为M的物块以速度V运动,与质量为m的静止物块发生正碰,碰撞后两者的动量之正好相等,质量比是?

2025-05-09 09:43:25
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回答1:

除了楼上的方法以外,其实还有一种更简单的方法
设M原有的动量为P,,碰后m,M各自的动量为p
根据动量守恒:P=2p ①
因为题目说是“两者的动量正好相等”,由于动量是矢量,所以他们的速度方向只能是一致的,M不能反向运动。还有由于碰撞时,后者不能越过前者运动,也就是说M的速度不能大于m的速度。这样只能有三种情况了。
下面分三种正碰的情况:
1.完全弹性碰撞,则系统机械能守恒:
P^2/2M=p^2/2M+p^2/2m ②
联立①②解得M/m=3:1
2.完全非弹性碰撞(能量损失量最大,且两物块黏在一起运动)
那么既然黏在一起运动,他们的动量相等,速度也相等(共同速度),那么M/m自然是1:1
3.非弹性碰撞,这时候能量有部分损失,由于能量的损失量不确定,那么M/m是有取值范围的
范围是1综合1,2,3点,要让M和m正碰且符合题目要求,它们的取值范围是:1≤M/m≤3

回答2:

动量守恒:
Mv = Mv'+mv'';
Mv' = mv'' = 0.5Mv
能量守恒:
1/2Mv^2 = 1/2Mv'^2 +1/2mv''^2
所以 3/4Mv^2 = mv''^2 与 (mv'' = 0.5Mv)^2相除得
M =3m
即:M:m=1:3.