内容正文:
16.4.2 碰撞的应用—碰撞模型
复习:碰撞问题遵循的原则,也是列方程的依据.
1. 遵循动量守恒定律:
2. 能量不会增加.
3. 物体位置不变.
4. 碰撞只发生一次.
内力远大于外力.
在没有外力的情况下,不是分离就是共同运动.
但速度改变并符合实际.
即p1+p2=p1′+p2′
即Ek1+Ek2≥Ek1′+Ek2′
碰前两物体同向运动,v后>v前,碰撞后,v前′≥v后′
碰前相向运动,碰后,方向不可能都不改变或均为零.
碰撞模型的拓展
相互作用的双方在相互作用过程中系统所受到的合外力为零时,我们可以将这样的过程视为“广义的碰撞过程”加以处理。
V0
B
A
B向右运动碰到弹簧后(与弹簧固定)两个物体分别该做什么运动?
在接下来的运动过程中AB两物体的加速度如何变化?
什么时候弹簧具有的弹性势能最大?
问题:
一、碰撞中弹簧模型----------
弹簧弹力联系的“两体模型
v
v
(1)何时两物体相距最近,即弹簧最短
(2)何时两物体相距最远,即弹簧最长
水平面光滑,弹簧开始时处于原长
N
G
F弹
N
G
F弹
两物体速度相等时弹簧最短,且损失的动能转化为弹性势能
两物体速度相等时弹簧最长,且损失的动能转化为弹性势能
注意:状态的把握
由于弹簧的弹力随形变量变化,弹簧弹力联系的“两体模型”一般都是作加速度变化的复杂运动,所以通常需要用“动量关系”和“能量关系”分析求解。复杂的运动过程不容易明确,特殊的状态必须把握:
弹簧弹力连接的两体一般情况下都属于弹性碰撞也即动量和机械能都守恒
弹簧最长(短)时两体的速度相同;弹性势能最大;两体的动能最小
弹簧自由时(即恢复原长时)两体的速度最大(小);弹性势能为零;两体的动能最大
例题1、在一个足够大的光滑平面内,有两质量相同的木块A、B,中间用一轻质弹簧相连.如图所示.用一水平恒力F拉B,A、B一起经过一定时间的匀加速直线运动后撤去力F.撤去力F后,A、B两物体的情况足( )
A、在任意时刻,A、B两物体的加速度大小相等
B、弹簧伸长到最长时,A、B的动量相等
C、弹簧恢复原长时,A、B的动量相等
D、弹簧压缩到最短时,系统的总动能最小
ABD
例3.质量均为m的A、B