内容正文:
1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞
第一章 动量守恒定律
碰撞的分类
按照能量角度分类
按照运动形式分类
弹性碰撞:两物体因碰撞发生形变后,可以恢复到原来的状态,且碰撞过程中机械能守恒。
非弹性碰撞:两物体因碰撞发生形变后,无法恢复到原来的状态,且碰撞过程中机械能有损失。
完全非弹性碰撞:两物体碰撞后,速度相同(合二为一),两物体形变一点都不恢复,此过程中机械能损失最大。
对心正碰:碰撞前后,物体的速度与球心连线在同一条直线上,一般物体的体积相同
非对心碰撞(也叫斜碰):碰撞前后,物体的运动方向不在同一条直线上
散射:指微观粒子之间的碰撞.由于粒子与物质微粒的碰撞并非直接接触,而是相互靠近,且发生对心碰撞的概率很小,所以多数粒子在碰撞后飞向四面八方
一、“动”碰“动” (对心正碰,弹性碰撞)
① 动量守恒: ①
② 动能守恒: ②
③
⑤
变形: ⑥
⑤③
代入消元
解得
当代入公式得:,,即速度交换
二、“动”碰“静” (对心正碰,弹性碰撞)
由动量守恒定律得: ①
由机械能守恒定律得: ②
解得
①若则两小球交换速度
②若则,两小球沿同一方向运动
③若则速度几乎不变, 以近乎两倍的速度被撞出去
④若则,碰撞后小球被反弹
⑤若则 被弹回,以原来的速率向反方向运动, 几乎不动
大碰小,跟着跑
小碰大,被反弹
三、非弹性碰撞(碰撞过程中,系统动量守恒,动能部分损失的碰撞)
动量守恒:
动能变化:
有机械能损失
四、完全非弹性碰撞(碰撞后粘在一起)
动能损失最大的非弹性碰撞。
动量守恒
共速速度:
最大动能损失:
上乘下加v差方
题型模板
一、人船模型
两个原来静止的物体发生相互作用时,若所受外力的矢量和为零,则两物体的动量守恒。
M
m
M
m
M
m
L
解得
二、弹簧模型
水平面光滑
(一)压缩至最短(拉长到最长)
两物体速度相等,弹性势能最大(类似于完全非弹性碰撞)
(二)恢复原长
弹性势能为零,系统动能最大(类似弹性碰撞)
三、子弹击木块、滑块-木板模型
水平面光滑
(一)子弹打入木块未射穿 / 滑块在木板上滑行距离最远 两者共速
系统动量守恒,机械能不守恒,能量守恒,则
对木块(木板) 由动量定理得
(二)子弹击穿木块 / 滑块滑下木板
系统动量守恒,能量守恒,则
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