解题思路:①x-t图象的斜率等于速度,根据斜率求出碰撞前后两球的速度,根据碰撞过程中动量守恒即可求解m2;
②根据碰撞前后机械能是否守恒判断是否为弹性碰撞即可.
①根据x-t图象的斜率等于速度,可知碰撞前m2是静止的,m1的速度为:v1=
x1
t1=[8/2]m/s=4m/s
碰后m1的速度为:v′1=
x′1
t′1=[−8/4]m/s=-2m/s
m2的速度为:v′2=
x′2
t′2=[16−8/4]m/=2m/s
以两个物体组成的系统为研究对象,取碰撞前m1的速度方向为正方向,根据动量守恒定律有:
m1v1=m1v1′+m2v2′
代入得:1×4=1×(-2)+m2×2
解得:m2=3kg
②碰撞前总动能:Ek1+Ek2=[1/2m1
v21]+0=[1/2×1×42=8J
碰撞后总动能:E′k1+E′k2=
1
2m1v
′21]+[1/2mv
′22]=[1/2]×1×22+[1/2]×3×22=8J
故碰撞是弹性碰撞.
故答案为:①3;②弹性碰撞
点评:
本题考点: 匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
考点点评: 本题主要考查了动量守恒定律得应用,要知道判断是否为弹性碰撞的方法是看机械能是否守恒,若守恒,则是弹性碰撞,若不守恒,则不是弹性碰撞.