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一起的共同速度为v,由动量守恒定律得m1v1+m2v2=m1+m2v,代入数据解得v=-01ms,负号表示方向与v1的方向相反.
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f2碰撞后两物体损失的动能为121211112222ΔEk=m1v1+m2v2-m1+m2v=×03×05+×02×-1-×03+02×-01J=2222220135J3如果碰撞是弹性碰撞,设碰后两物体的速度分别为v1′、v2′,由动量守恒定律得m1v1+m2v2=
m1v1′+m2v2′,
121212由机械能守恒定律得m1v1+m2v2=m1v1′+2221m2v2′2,代入数据得v1′=-07ms,v2′=08ms2二、弹性正碰模型及拓展应用1.两质量分别为m1、m2的小球发生弹性正碰,v1≠0,v2=0,则碰后两球速度分别为v1′=2m1v2′=v1m1+m21若m1=m2的两球发生弹性正碰,v1≠0,v2=0,则碰后v1′=0,v2′=v1,即二者碰后交换速度.2若m1m2,v1≠0,v2=0,则二者弹性正碰后,v1′=v1,v2′=2v1表明m1的速度不变,m2以2v1的速度被撞出去.3若m1m2,v1≠0,v2=0,则二者弹性正碰后,v1′=-v1,v2′=0表明m1被反向以原速率弹回,而m2仍静止.2.如果两个相互作用的物体,满足动量守恒的条件,且相互作用过程初、末状态的总机械能不变,广义上也可以看成是弹性碰撞.例2如图16-4-1所示,ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道,BC段水平,AB段与BC段平滑
m1-m2v1,m1+m2
连接,质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑,与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞,碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上,且在碰撞过程中无机械能损失.求碰撞后小球m2的速度大小v2
图16-4-1答案2m12ghm1+m2
12解析设m1碰撞前的速度为v10,根据机械能守恒定律有m1gh=m1v102解得v10=2gh①
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f设碰撞后m1与m2的速度分别为v1和v2,根据动量守恒定律有m1v10=m1v1+m2v2②由于碰撞过程中无机械能损失121212m1v10=m1v1+m2v2③222联立②③式解得v2=2m1v10④m1+m2
2m12gh将①代入④得v2=m1+m2借题发挥对于物理过程较复杂的问题,应注意将复杂过程分解为若干简单的过程或阶段,判断在哪个过程中系统动量守恒,哪一个过程机械能守恒或不守恒,但能量守恒定律却对每一过程都适用.例3
图16-4-2如图16-4-2所示,在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车.现有一质量也为m的小球以
v0的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去不计摩擦,到达某一高度后,小球又返回小车右端,

A.小球在小车上到达最高点时的速度大小为B.小球离车后,对地将向右做平抛运动C.小球离车后,对地r
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