如图所示,光滑的水平面上,质量为m1的小球以速度v与质量为m2的静止小球正碰,碰后两小球的速度大小都为12v,方向相反,则两小球质量之比m1:m2和碰撞前后动能变化量之比△Ek1:△Ek2为(  )A. m1:m2=1:3B. m1:m2=1:1C. △Ek1:△Ek2=1:3D. △Ek1:△Ek2=1:1

问题描述:

如图所示,光滑的水平面上,质量为m1的小球以速度v与质量为m2的静止小球正碰,碰后两小球的速度大小都为

1
2
v,方向相反,则两小球质量之比m1:m2和碰撞前后动能变化量之比△Ek1:△Ek2为(  )
A. m1:m2=1:3
B. m1:m2=1:1
C. △Ek1:△Ek2=1:3
D. △Ek1:△Ek2=1:1

A、B:以原来m1的速度v方向为正方向,根据动量守恒定律
m1v=−

1
2
m1v+
1
2
m2v
所以
m1
m2
1
3

故A正确、B错误.
C、D:两球碰撞前后动能变化量分别为:
Ek1
1
2
m1(
v
2
)2
1
2
m1v2
=
3
8
m1v2

Ek2
1
2
m2(
v
2
)
2
−0
=
1
8
m2v2

所以
Ek1
Ek2
3m1
m2
1
1

故C错误、D正确.
故选AD.
答案解析:1、根据动量守恒定律列式,就可求得质量之比.
2、分别求出两球碰撞前后动能变化量,然后相比即可.
考试点:动量守恒定律.
知识点:对于动量守恒的问题,一定要注意矢量的方向性,分析清楚碰撞前后各个量的方向,这是解题的关键.此题难度不大,属于中档题.