20xx魯科版高中物理選修3-5第一章第三節(jié)科學(xué)探究維彈性碰撞(編輯修改稿)
2024-12-23 20:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 m2的靜止的小球發(fā)生彈性碰撞，碰后 m m2的速度分別為 v1′和 v2′，由動量守恒和動能守恒有 m1v1＝ m1v1′＋ m2v2′① 12m1v21＝12m1v ′21＋12m2v ′22② 以上兩式聯(lián)立可解得 v1′＝m1－ m2m1＋ m2v1， v2′＝2 m1m1＋ m2v1， 由以上兩式對彈性碰撞實驗研究結(jié)論的解釋： ( 1) 當(dāng) m 1 ＝ m 2 時， v 1 ′＝ 0 ， v 2 ′＝ v 1 ，表示碰撞后兩球 __ __ __ __ __ ； ( 2) 當(dāng) m 1 ＞ m 2 時， v 1 ′＞ 0 ， v 2 ′＞ 0 ，表示碰撞后兩球向前運動； ( 3) 當(dāng) m 1 ＜ m 2 時， v 1 ′＜ 0 ， v 2 ′＞ 0 ，表示碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來． 交換速度 [ 再判斷 ] 1 ．速度不同的兩小球碰撞后粘在一起，碰撞過程中沒有能量損失． ( ) 2 ．微觀粒子在碰撞時并不接觸，所以不能算是碰撞． ( ) 3 ．兩個質(zhì)量相同的小球發(fā)生正碰時一定交換速度． ( ) [ 后思考 ] 如圖 1 3 2 所示，光滑水平面上并排靜止著小球 2 、 3 、 4 ，小球 1 以速度 v0射來，已知四個小球完全相同，小球間發(fā)生彈性碰撞，則碰撞后各小球的運動情況如何？ 圖 1 3 2 【提示】 小球 1 與小球 2 碰撞后交換速度，小球 2 與 3 碰撞后交換速度、小球 3 與小球 4 碰撞后交換速度，最終小球 1 、 2 、 3 靜止，小球 4 以速度 v 0 運動． [ 核心點擊 ] 1 ． 碰撞過程的分析 在所給條件不足的情況下，碰撞結(jié)果有各種可能，但不管哪種結(jié)果必須同時滿足以下三條： ( 1) 系統(tǒng)動量守恒，即 p1＋ p2＝ p ′1＋ p ′2. ( 2) 系統(tǒng)動能不增加，即 Ekl＋ Ek2≥ E ′kl＋ E ′k2或p212 m1＋p222 m2≥p ′212 m1＋p ′222 m2. ( 3) 符合實際情況，如果碰前兩物體同向運動，則后面的物體速度必大于前面物體的速度，即 v 后 ＞ v 前 ，否則無法實現(xiàn)碰撞．碰撞后，原來在前的物體的速度一定增大，且原來在前的物體速度大于或等于原來在后的物體的速度，即 v ′ 前≥ v ′ 后 ，否則碰撞沒有結(jié)束．如果碰前兩物體相向運動，則碰后兩物體的運動方向不可能都不改變，除非兩物體碰撞后速度均為零． 2 ． 碰撞類問題 ( 動量、能量綜合應(yīng)用 ) 碰撞的物理特征是相互作用時間短暫，作用力大，相互作 用的兩個
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