“一动一静”谈碰撞

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摘要:碰撞的“一动一静”模型在物理中的应用碰撞的过程是指:作用时间很短,作用力很大.碰撞过程两物体产生的位移可忽略.一个运动物体以以一定的速度碰撞一个静止的物体是一个常见的碰撞问题,下面就”一动一静”谈谈碰撞问题.一、”一动一静”的弹性正碰.如图(1)一个质量为m1的小球以速度v0向右运动,与一个静止的质量为m2的小球发生弹性正碰,这种最典型的碰撞具有一系列应用广泛的重要规律.(1)动量守恒,初、末动能相等,即①②(2)根据①、②式,碰撞结束时,主动球(m1)与被动球(m2)的速度分别为:(3)判断碰撞后的速度方向当m1>m2时,v1>0,v2>0,两球均沿v0方向运动.当m1=m2时,v1=0,v2=v0,两球交换速度,主动球停止,被动球以v0开始运动.当m1<m2时,v1<0,v2>0,主动球反弹,被动球沿v0方向开始运动.,主动球以v0反弹,被动球静止不动.(4)不动球获得最大速度、最大动量和最大动能的条件所示当m2>>m1,P2最大为Pm=2m1v0=2P01这一结果还可以简捷地根据得出,请读者试一试.当m2=m1时,Ek2最大为例(1)带有光滑圆弧轨道的滑块质量为M静止在光滑水平面上,轨道足够高且轨道下端的切线方向水平.今有一质量为m的小球以水平初速度v0滚上滑块,如图(2)所示,求(1)小球沿圆弧轨道上升的最大高度h(2)小球又滚回来和轨道分离时两者的速度大小解:小球沿光滑圆弧轨道运动的过程可以看作弹性正碰的过程,系统总动量和总机械能守恒(1)当小球与滑块的速度相同时,小球上升的高度最大,设此时小球和滑块的共同速度为v,有:得:(2)设小球又滚回

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