碰撞
碰撞分类与规律总结弹性碰撞a是指没有机械能损失的碰撞,即碰撞过程动量守恒,碰撞前后总动能不变。b可根据以上两方面(动量守恒,碰撞前后总动能不变)列式求解碰撞后的各自的速度。设质量分别为m1、m2的物体,碰撞前两物体的速度分别为v1、v2,发生无机械能损失的对心正碰,碰后速度分别为v1、v2。则由动量守恒和机械能守恒可得m1v1m2v2=m1v1m2v2
11212212m1v1m2v2=m1v1m2v22222
由以上两式联立可得v1=
m1m2v12m2v2m1m2m2m1v22m1v1v=m1m2
2
以上二式的作为二级结论使用,注意式中的各速度均为矢量,使用时要先规定正方向。有关讨论
1当m1=m2,v2=0时,一动碰一静,由以上两式可知,v1=0v2=v1,即速度交换。2当m1≠m2,v2=0时,一动碰一静,由以上两式可知,
m1m2v1v=m1m2
1
2m1v1v=mm12
2
以V1的方向为正①当m1m2时,得v10v2v1即有:大碰小,大的继续跑,小的速度大,大的速度小。(质量大的碰质量小的,碰后质量大的和质量小的都沿同一方向跑,且小的在前,速度更快。)②当m1m2时,得v10即有:小碰大,小的返回,大的往前跑。大的速度变大,小的速度变小。(质量小的碰质量大的,小的以比原来小的速度返回,大的沿小的原来的运动方向跑。且动量比原来小的动量更大)注意以上结论仅对于弹性碰撞适用。完全非弹性碰撞即碰撞粘合,此种情况下机械能的损失率最大,一般非弹性碰撞一般非弹性碰撞的结果介于弹性碰撞与完全非弹性碰撞之间二碰撞结果的判断例1AB实际情况的碰撞结果判断,要考虑到以下几个方面1动量守恒2总动能不增加3符合实际(如一动一静的碰撞:原来运动的物体碰后速度不可能比原来大;质量大的碰
1
f撞质量小的,碰后质量小的物体速度不可能比质量大的物体小,即不可能发生第二次碰撞。)例:两个物体在光滑的水平面上沿同一直线,同一方向运动。已知PA=5kgms,PB=7kgms,二者发生碰撞,碰后PB10ms,由此可知两物体的质量关系可能为()AmA=mBBmA=2mBCmA=4mBDmA=6mB题目没有给出两物体的碰撞是什么性质的碰撞,所以我们要综合考虑。由题中的数据可看出,
B的动量增加了,即可知是A追上B发生了碰撞,即VAVB由动量守恒可得碰后PA=2kgms,
PAPB即mAmB
2
又由总动能不增加和动能动量关系
PAPB可得2mA2mB
2
PAPB≥2mA2mB
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由实际情况可得,碰后的速度关系VA
PBPAV即mAmB
B
联立以上不r