内容正文:
物 理
碰撞的应用
讲师:朱坤林
选择性必修 第一册
情境导入
我们学习了牛顿运动定律、动能定理、能量守恒、动量定理、动量守恒定律……在解决问题时应如何选择正确的方法实现快速解题呢?
知识海洋
处理力学问题的基本思路有三种:
一是牛顿运动定律;
二是动量关系;
三是能量关系。
应用探究
例. 在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B,两者相距为d。现给A一初速度,使A与B发生弹性正碰,碰撞时间极短。当两木块都停止运动后,相距仍然为d。已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ,B的质量为A的2倍,重力加速度大小为g。求A的初速度的大小?
解析:设在发生碰撞前的瞬间,木块A的速度大小为;在碰撞后的瞬间,A和B的速度分别为1和2。以碰撞前木块A的速度方向为正方向。
在碰撞过程中,由能量守恒和动量守恒得:
m2 = m2 + (2m)22 ①
m= m1+(2m)2 ②
由①②式得 1 = ③
1 = =
应用探究
例. 在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B,两者相距为d。现给A一初速度,使A与B发生弹性正碰,碰撞时间极短。当两木块都停止运动后,相距仍然为d。已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ,B的质量为A的2倍,重力加速度大小为g。求A的初速度的大小?
设碰撞后A和B运动的距离分别是d1和d2,由动能定理得:
mgd1 = 0m12 ④
(2m)gd2 = 0(2m)22 ⑤
按题意有: d = d1+d2 ⑥
设A的初速度大小为0,由动能定理得:
mgd = m2m02 ⑦
联立②③④⑤⑥⑦式,得0 =
答案:
应用探究
例.如图所示,光滑水平轨道右边与墙壁连接,木块A、B和半径为0.5 m的 光滑圆轨道C静置于光滑水平轨道上,A、B、C质量分别为1.5 kg、0.5 kg