速度为103m/s的氦核与静止的质子发生正碰,氦核的质量是质子的4倍,碰撞是弹性的,求碰撞后两个粒子的速度.

问题描述:

速度为103m/s的氦核与静止的质子发生正碰,氦核的质量是质子的4倍,碰撞是弹性的,求碰撞后两个粒子的速度.

设质子的质量为m,则氦核的质量为4m,设氦核初速度方向为正,根据动量守恒:
m•v0=mv+4mv′
根据机械能守恒:

1
2
mv02=
1
2
mv2+
1
2
•4mv′2
联立并代入数据得:v=1600m/s,v′=600m/s
答:碰撞后两个粒子的速度分别为600m/s,1600m/s.
答案解析:根据动量守恒定律和能量守恒定律列方程求解即可.
考试点:动量守恒定律.
知识点:本题抓住弹性碰撞过程的两个基本规律:系统的动量守恒、总动能守恒进行计算.