Question

19．甲、乙兩冰球運動員為爭搶冰球而迎面相撞，已知甲運動員的質量為60kg，乙運動員的質量為70kg，相撞前兩運動員速度大小均為5m/s，求：
（1）若撞后兩運動員抱在了一起，則他們的速度為多大？方向如何？
（2）若沖撞后甲被撞回，速度大小為2m/s，則乙的速度多大？方向如何？

Answer 1

分析 （1）若運動員抱在了一起，則他們的速度相等，取碰前甲的速度方向為正方向，對系統運用動量守恒定律，即可求出；
（2）由動量守恒定律即可求出沖撞后乙的速度大小和方向．

解答 解：（1）取甲碰前的速度方向為正方向，對系統運用動量守恒定律有：
m_甲v_甲-m_乙v_乙=（m_甲+m_乙）v
解得：$v=\frac{{{m}_{甲}v}_{甲}-{m}_{乙}{v}_{乙}}{{m}_{甲}+{m}_{乙}}$
代入數據得：v=-0.38m/s
運動方向與乙原來的運動方向相同（或與甲原來的運動方向相反）
（2）由動量守恒定律得：m_甲v_甲-m_乙v_乙=-m_甲v_甲′+m_乙v_乙′
代入數據解得：v_乙′=1m/s
方向與乙撞前（或甲撞后）的運動方向相反（或與甲撞前的運動方向相同）
答：（1）若撞后兩運動員抱在了一起，則他們的速度為-0.38m/s；方向與乙運動的方向相同；
（2）若沖撞后甲被撞回，速度大小為2m/s，則乙的速度是1m/s，方向與乙開始的方向相反．

點評 對于碰撞、打擊、爆炸等瞬間問題求作用力時往往根據動量定理求解，由于相互作用力是變力，不好運用牛頓運動定律求解．碰撞的基本規律是動量守恒定律，要注意在規定正方向的基礎上，用正負號表示動量的方向