一、碰撞過程中動量守恒原則
發生碰撞的物體系在碰撞過程中,由于作用時間很短,相互作用力很大,系統所受的外力大小可忽略,動量守恒。
二、碰撞後系統動能不增加原則
碰撞過程中系統内各物體的動能将發生變化,對于彈性碰撞,碰撞後系統的總動能不變;而非彈性碰撞過程中系統内物體相互作用時,有一部分動能将轉化為系統的内能,系統的總動能将減少。因此,碰撞前系統的總動能一定大于或等于碰撞後系統的總動能。
三、碰撞後運動狀态符合實際原則
碰撞過程的發生應遵循客觀實際,如甲物追乙物并發生碰撞,碰前甲的速度必須大于乙的速度,碰後甲的速度必須小于、等于乙的速度或甲反向運動;也可以說碰撞前後不可互相穿越對方或者碰撞隻發生一次。
例:兩球A、B在光滑的水平面上沿同一直線、同一方向運動,mᴀ=1kg,mʙ=2kg,Vᴀ=6m/s,Vʙ=2m/s,當A追上B并發生碰撞後,兩球A、B的速度的可能值是()
A.Vᴀ=5m/s,Vʙ=2.5m/s
B.Vᴀ=2m/s,Vʙ=4m/s
C.Vᴀ=-4m/s,Vʙ=7m/s
D. Vᴀ=7m/s,Vʙ=1.5m/s
【解法一】
【解法二】
兩種極端碰撞,一是完全彈性碰撞,二是完全非彈性碰撞,一般碰撞介于這兩種碰撞之間。
Vᴀ′=(2/3)m/s
Vʙ′=(14/3)m/s
V共=(10/3)m/s
Vᴀ′∈[2/3,10/3]m/s
Vʙ′∈[10/3,14/3]m/s
例:A、B兩小球在同一水平面上沿同一方向運動,兩球的動量分别是Pᴀ=6kg/m/s,Pʙ=10kg/m/s,當A球追及B球并發生對心碰撞後,關于兩球碰後動量Pᴀ和Pʙ的數值正确的是()
A. Pᴀ′=7kg/m/s, Pʙ′=9kg/mls
B. Pᴀ′=6kg/mls, Pʙ′=10kg /m/s
C. Pᴀ′=-6kg/m/s, Pʙ′=22kg/m/s
D. Pᴀ′=-3kg/m/s, Pʙ′=19kg/m/s
例:在光滑的水平面上,有兩個小球A、B沿同一直線同向運動,已知碰前兩球的動量分别為Pᴀ=12kg/m/s,Pʙ=13kg /m/s,A球追上B球并發生碰撞後,它們動量的變化是△Pᴀ與△Pʙ,下列數值可能正确的是()
A. △Pᴀ=-3kg ml s, △Pʙ=3kg/m/s
B. △Pᴀ=4kg/m/s, △Pʙ =-4kg m/s
C. △Pᴀ=-5kg/m/s,△Pʙ=5kg/m/s
D. △Pᴀ=-24kg/m/s, △Pʙ=24kg/m/s
例:A、B兩物體在光滑的水平面上同向前進,它們的動量分别為Pᴀ=5kg/m/s,Pʙ=7kg/m/s,A從後面追上B發生碰撞後,B的動量變為Pʙ′=10kg/m/s,則兩球質量關系可能為()
A. Mᴀ=Mʙ
B. 2Mᴀ= Mʙ
C.4Mᴀ=Mʙ
D. 6Mᴀ=Mʙ
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