第5點　碰撞過程的分類及碰撞過程的制約

1、.第5點碰撞過程的分類及碰撞過程的制約1碰撞過程的分類1彈性碰撞：碰撞過程中所產(chǎn)生的形變可以完全恢復的碰撞；碰撞過程中沒有機械能損失彈性碰撞除了遵從動量守恒定律外，還具備：碰前、碰后系統(tǒng)的總動能相等，即m1v1m2v2m1v1m2v2m1v12m2v22m1v12m2v22特殊情況：質(zhì)量為m1的小球以速度v1與質(zhì)量為m2m1m2的靜止小球發(fā)生彈性正碰，碰后二者速度交換2非彈性碰撞：碰撞過程中所產(chǎn)生的形變不可以完全恢復的碰撞；碰撞過程中有機械能損失非彈性碰撞遵守動量守恒定律，能量關(guān)系為：m1v12m2v22m1v12m2v223完全非彈性碰撞：碰撞過程中所產(chǎn)生的形變完全不可以恢復的碰撞；碰撞過程

2、中機械能損失最多此種情況m1與m2碰后速度一樣，設(shè)為v，那么：m1v1m2v2m1m2v系統(tǒng)損失的動能最多，損失動能為Ekmm1v12m2v22m1m2v2.2碰撞過程的制約通常有如下三種因素制約著碰撞過程1動量制約：即碰撞過程必須受到動量守恒定律的制約；2動能制約：即碰撞過程，碰撞雙方的總動能不會增加；3運動制約：即碰撞過程還將受到運動的合理性要求的制約比方，某物體勻速運動，被后面物體追上并碰撞后，其運動速度只會增大而不會減小再比方，碰撞后同方向運動，后面的物體速度不能超過前面的物體的速度對點例題如圖1所示，質(zhì)量為m10.2 kg的小物塊A，沿程度面與小物塊B發(fā)生正碰，小物塊B的質(zhì)量為m21

3、 kg.碰撞前瞬間A的速度大小為v03 m/s，B靜止在程度地面上由于兩物塊的材料未知，將可能發(fā)生不同性質(zhì)的碰撞，A、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.2，重力加速度g取10 m/s2，試求碰后B在程度面上滑行的時間圖1解題指導假設(shè)兩物塊發(fā)生的是完全非彈性碰撞，碰后的共同速度為v1，以v0的方向為正方向，那么由動量守恒定律有m1v0m1m2v1碰后，A、B一起滑行直至停下，設(shè)滑行時間為t1，那么由動量定理有m1m2gt1m1m2v1解得t10.25 s假設(shè)兩物塊發(fā)生的是彈性碰撞，設(shè)碰后A、B的速度分別為vA、vB，那么由動量守恒定律有m1v0m1vAm2vB由機械能守恒有m1v02m1vA2m2v

4、B2設(shè)碰后B滑行的時間為t2，那么由動量定理有m2gt2m2vB解得t20.5 s可見，碰后B在程度面上滑行的時間t滿足025 st0.5 s.答案0.25 st0.5 s1如圖2所示，在光滑程度面上質(zhì)量為m的物體A以速度v0與靜止的物體B發(fā)生碰撞，物體B的質(zhì)量為2m，那么碰撞后物體B的速度大小可能為圖2Av0 B. C0 D.答案D解析物體A與物體B碰撞的過程中動量守恒，選物體A原來的運動方向為正方向：假如發(fā)生的是完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得mv0m2mv，解得vv0；假如發(fā)生的是彈性碰撞，由動量守恒定律得mv0mv12mv2，由能量守恒定律得mv02mv12·2mv22，解得

5、v2v0.碰撞后物體B的速度滿足v0vBv0，選項D正確2如圖3，程度地面上有兩個靜止的小物塊a和b，其連線與墻垂直；a和b相距l(xiāng)，b與墻之間也相距l(xiāng)；a的質(zhì)量為m，b的質(zhì)量為m.兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均一樣現(xiàn)使a以初速度v0向右滑動此后a與b發(fā)生彈性碰撞，但b沒有與墻發(fā)生碰撞重力加速度大小為g.求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)滿足的條件圖3答案<解析設(shè)物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為.假設(shè)要物塊a、b可以發(fā)生碰撞，應有mv02>mgl即<設(shè)在a、b發(fā)生彈性碰撞前的瞬間，a的速度大小為v1.由能量守恒定律得mv02mv12mgl取向右為正方向，設(shè)在a、b碰撞后的瞬間，a、b的速度大小分別為v1、v2，由動量守恒和能量守恒定律有mv1mv1mv2mv12mv12·mv22聯(lián)立式解得v2