高中物理-碰撞

vv碰撞一、碰撞(爆炸）相对运动的物体相遇，在极短的时间内，通过相互作用，运动状态发生显著变化的过程，叫碰撞。二、碰撞现象的特点（1）作用时间极短，可以认为碰撞突然发生，瞬间完成。（2）内力远大于外力，碰撞前后，系统动量守恒。（3）一般情况下系统的总动能都不会增加EK1＋ＥＫ２≥ＥＫ１’＋ＥＫ２’（有其他形式的能转化为机械能除外，如爆炸过程）（4）两物碰撞只发生一次在没有外力作用的情况下，两个物体之间无论发生哪种碰撞，碰撞后将发生：反向分离；同向分离，必有V后＜V前以共同的速度运动。但都不会发生第二次碰撞且碰撞中动量守恒三、弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞的意义弹性碰撞：没有任何动能损失的碰撞，称为弹性碰撞，也称完全弹性碰撞特点：动量守恒没有动能损失规律：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′m1v12/2+m2v22/2=m1v1′2/2+m2v2′2/2钢球1的质量为m1，钢球2的质量为m2，球2原来静止，球1以速度v1向球2运动，求发生弹性碰撞后两球的速度m1v1=m1v1′+m2v2′①m1v12/2=m1v1′2/2+m2v2′2/2②由①②式得m1＞m2时v1′与v1同向m1＜m2时v1′与v1反向m1＜＜m2时v1′=-v1v2′=0m1=m2时v1′=0v2′=v1m1m2时v1′=v1v2/=2v11211/22vmmmv12121/1vmmmmv非弹性碰撞：碰撞过程中有部分动能损失的碰撞，称为非弹性碰撞。特点：动量守恒碰后不能一起动，且有一部分动能损失规律：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′m1v12/2+m2v22/2m1v1′2/2+m2v2′2/2完全非弹性碰撞：最后成为一个整体一起运动，损失动能最多的碰撞，称为完全非弹性碰撞特点：①动量守恒②“二合一”③动能损失最大规律：m1v1+m2v2=(m1+m2)vm1v12/2+m2v22/2(m1+m2)v2/2v1′=v2′=m1v1m1＋m2钢球1的质量为m1，钢球2的质量为m2，球2原来静止，球1以速度v1向球2运动，求发生完全非弹性碰撞后两球的速度规律：m1v1=(m1+m2)vm1v12/2(m1+m2)v2/2两物体碰后的速度取值范围：m1－m2m1＋m2≥v1′≥v1m1v1m1＋m22m1m1＋m2m1v1m1＋m2v1≥v2′≥总结：一个运动的物体与静止的物体相撞，在不知道是什么碰撞的时候，碰后两物体的速度范围是四、碰撞问题要考虑三个因素：①碰撞中系统动量守恒；②碰撞过程中系统的动能不增加③碰前、碰后两物体的位置关系（不穿越）和速度大小应保证其顺序合理例题例1．一个质量为2kg的小球以10m/s的速率和另一个质量为3kg的静止小球在光滑水平面上正碰，碰后质量为2kg的小球可能具有的速度在什么范围内？碰后质量为3kg的小球可能具有的速度在什么范围内？-2m/s≤V≤4m/s4m/s≤V≤8m/s质量为m1的入射粒子与一质量为m2的静止粒子发生正碰，已知机械能在碰撞中有损失，实验中测出了碰撞后第二个粒子的速度为v2，求第一个粒子原来速度v0的取值范围例2.如图所示，质量为m的小球A以水平速率v与静止在光滑水平面上的质量为3m的小球B正碰后，小球A的速率为v/2，则碰后B球的速度为（以v的方向为正方向）（）A.v/6B.－vC.－v/3D.v/2AVB3mm注意速度的矢量性D例3.如图所示,在光滑水平面上,A、B两球沿同一直线向右运动，A球的动量为3kg·m/s，B球的动量为5kg·m/s，A球追上B球发生正碰后，B球的动量变为7kg·m/s。试论证实现上碰撞过程，A、B两球的质量应满足的关系。ABPAPB3mm7AB质量为1kg的小球以4m/s的速度与质量为2kg的静止小球正碰，关于碰后速度，下面说法正确的是:A4/3m/s4/3B-12.5C13D-44v0Mm例、带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的滑车静止于光滑水平面上，如图示，一质量为m的小球以速度v0水平冲上滑车，当小球上行再返回并脱离滑车时，以下说法正确的是：（）A.小球一定水平向左作平抛运动B.小球可能水平向左作平抛运动C.小球可能作自由落体运动D.小球可能水平向右作平抛运动解：由弹性碰撞公式0VMm2mVVMmMmV201若m＜Mv1＜0小球向左作平抛运动m=Mv1=0小球作自由落体运动m＞Mv1＞0小球水平向右作平抛运动BCD例4、如图所示，光滑水平面上木块A以水平速度V0与一个和轻质弹簧相连的静止木块B发生碰撞，碰撞后A与弹簧连接，mA=2mB，则在碰撞后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值为；B在运动过程的最大速度；A、B两物体的加速度值比为。