碰撞模型:特点和注意点:
①动量守恒;②碰后的动能不可能碰前大;
③对追及碰撞,碰后后面物体的速度不可能大于前面物体的速度。
'm1v1+m2v2=m1v1?m2v'2 (1)
2m1Ek1?2m2EK2?2m1E'K1?2m2E'K2
2'2p2p1p'2111122'2'2 (2 ) p12mv1?mv2?mv1?mv2???2 22222m12m22m12m2v1'?2m2v2?(m1-m2)v1 '2mv?(m-m)v
11212v2?m1?m2m1?m2记住这个结论给解综合题带来简便。通过讨论两质量便可。 “一动一静”弹性碰撞规律:即m2v2=0 ;
1m2v2、(2)式 2=0 代入(1)21111m1v12+m2v22=m1v1' 2+m2v2' 2 2222m?m22m1v1(主动球速度下限) v2'=v1(被碰球速度上限) 联立可解:v1'=1m1?m2m1?m2 动量守恒:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' 动能守恒:
讨论(1):
当m1>m2时,v1'>0,v2'>0 v1′与v1方向一致; 当m1>>m2时,v1'≈v1,v2'≈2v1 (高射炮打蚊子) 当m1=m2时,v1'=0,v2'=v1 即m1与m2交换速度 当m1 A.初速度v1一定,当m1>>m2时,v2'≈2v1 B.初动量p1一定,由p2'=m2v2'= 2m1m2v12m1v1,可见,当m1< 一动静的完全非弹性碰撞。(子弹打击木块模型)是高中物理的重点。 特点:碰后有共同速度,或两者的距离最大(最小)或系统的势能最大等等多种说法. mv0+0=(m+M)v v= ''mv0(主动球速度上限,被碰球速度下限) m?M2mMv011112'22'2mv0=(m?M)v+E损 E损=mv0一(m?M)v= 22222(m?M)由上可讨论主动球、被碰球的速度取值范围 mv0mv0(m1-m2)v12m1v1 m?Mm?Mm1?m2m1?m2讨论:①E损 可用于克服相对运动时的摩擦力做功转化为内能 E损=fd相=?mg·d相 2mMv0112'2=mv0一(m?M)v=? d222(m?M)相 22mMv0mMv0== 2(m?M)f2?g(m?M)②也可转化为弹性势能;③转化为电势能、电能发热等等;(通过电场力或安培力做功) 子弹打木块模型:物理学中最为典型的碰撞模型 (一定要掌握)