内容正文:
高二物理
1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞1
一、弹性碰撞
定义:如果系统在碰撞前后动能不变,这类碰撞被称为弹性碰撞。
下面以两个小球发生正碰为例,分析弹性碰撞。
2、 完全非弹性碰撞
定义:如果系统在碰撞后动能损失达到最大,这类碰撞被称为完全非弹性碰撞。
下面以两个小球发生正碰为例,分析完全非弹性碰撞。
三、非弹性碰撞
定义:如果系统在碰撞后动能减少,这类碰撞被称为非弹性碰撞。
例1:速度为10 m/s的塑料球与静止的钢球发生正碰,钢球的质量是塑料球的4倍,碰撞是 弹性的,求碰撞后两球的速度。
例2:在气垫导轨上,一个质量为400 g的滑块以15 cm/s的速度与另一个质量为200 g、速度为10 cm/s并沿相反方向运动的滑块迎面相撞, 碰撞后两个滑块粘在一起。求:
(1) 碰撞后滑块速度的大小和方向。
(2) 这次碰撞,两个滑块共损失了多少机械能?
四、碰撞的可能性问题
例3:A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同向运动,两球的质量和速度分别为mA=1kg、mB=2kg、vA=6m/s、vB=2m/s。当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是( )
A., B.,
C., D.,
总结:
课后练习
1. 关于弹性碰撞和非弹性碰撞,下列说法中正确的是( )
A.弹性碰撞动量守恒,非弹性碰撞动量不守恒
B.弹性碰撞机械能守恒,非弹性碰撞机械能不守恒
C.弹性碰撞动量不守恒,非弹性碰撞动量也不守恒
D.弹性碰撞机械能不守恒,非弹性碰撞机械能守恒
2.(2015福建)如图所示,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )
A.A和B都向左运动 B.A和B都向右运动
C.A静止,B向右运动 D.A向左运动,B向右运动
3. 2022年3月12日,在北京冬残奥会上,中国轮椅冰壶队战胜瑞典队,获得冠军。在某次投掷中,冰壶甲运动一段时间后与静止的冰壶乙发生弹性正碰(碰撞时间极短),碰撞后冰壶乙向前滑行0.1m后停下。已知两冰壶的质量相等,冰壶乙与冰面间的动摩擦因数为0.02,取重力加速度大小g=10m/,则两冰壶碰撞前瞬间冰壶甲的速度大小为( )
A.0.1m/s B.0.2m/s C.0.4m/s D.1m/s
4.(2020全国)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为( )
A.3 J B.4 J
C.5 J D.6 J
5.
如图所示,质量为4m的木块用轻质细绳竖直悬于O点,当一颗质量为m的子弹以的速度水平向右射入木块后,它们一起向右摆动的最大摆角为60°。木块可视为质点,重力加速度大小为g,则轻绳的长度为( )
A.
B. C. D.
6. 在光滑水平面上有a、b两小球沿同一条直线运动,发生碰撞且碰撞时间极短。碰撞前后两球在同一直线运动的位置随时间变化的x-t图象如图。则关于两球的质量大小和碰撞类型,以下正确的是( )
A.
B.
C.弹性碰撞
D.完全非弹性碰撞
7.
图为丁俊晖正在准备击球,设丁俊晖在某一杆击球过程中,白色球(主球)和花色球碰撞前后都在同一直线上运动,碰前白色球A的动量,花色球B静止,碰后花色球B的动量变为,则两球质量与间的关系可能是( )
A.
B. C. D.
8. 如图所示,质量m=1kg的小球以v0=12m/s的速度在光滑水平面上向右运动,即将与静止在小球右侧的滑块发生碰撞(均为正碰),已知滑块的质量M=4kg,碰撞时间极短。
(1)若小球与滑块发生完全非弹性碰撞(两者粘在一起),求他们碰后的共同速度的大小
(2)若小球与滑块碰撞后,小球被弹回的速率大小v1=4m/s,求碰后滑块的速度大小v2;
(3)若小球与滑块发生弹性碰撞,求碰撞后小球和滑块的速度大小。
9. 如图所示,半径的竖直半圆形光滑轨道与水平面相切,距离质量的小滑块1放在半圆形轨道末端的点,另一质量也为的小滑块2,从点以的初速度在水平面上滑行,两滑块相碰,碰撞时间极短,碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道。已知滑块2与水平面之间的动摩擦因数,取重力加速度,两滑块均可视为质点。求:
(1)碰前的速度大小;
(2)两滑块在碰撞过程中损失的机械能;
(3)在点轨道对两滑块的作用力的大小。
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