Question

【題目】動(dòng)量守恒定律是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)定律，它適用于目前為止物理學(xué)研究的宏觀、微觀一切領(lǐng)域。

(1)如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小鋼球，球2原來靜止，球1以速度v1向球2運(yùn)動(dòng)，兩球發(fā)生彈性正碰，求碰撞后球1、球2的速度大小。

(2) 一種未知粒子跟靜止的氫原子核（質(zhì)子）正碰，測(cè)出碰撞后氫原子核的速度vH=3.3×107m/s。該未知粒子跟靜止的氮原子核正碰，測(cè)出碰撞后氮原子核的速度vN=4.7×106m/s。已知?dú)湓�子核的質(zhì)量是mH，氮原子核的質(zhì)量是14mH。上述碰撞都是彈性碰撞。試通過計(jì)算說明該未知粒子的質(zhì)量跟質(zhì)子質(zhì)量的關(guān)系。

Answer 1

【答案】(1) (2) 未知粒子的質(zhì)量與質(zhì)子的質(zhì)量近似相等

【解析】（1）取向右為正方向，由于兩球發(fā)生的是彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律得：

由機(jī)械能守恒定律得：
聯(lián)立兩方程得，球1、2碰后的速度為： ， ；
（2）設(shè)未知粒子的質(zhì)量為m，碰撞前的速度大小為．
由（1）可知： ，
代入數(shù)據(jù)解得：


得：
可見，該未知粒子的質(zhì)量是質(zhì)子的質(zhì)量近似相等。