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助力高考:秒殺二級結(jié)論,高中物理手冊第三版上市,詳談一般彈性碰撞

更新時間:2024-08-02 文章作者:佚名 信息來源:網(wǎng)絡(luò)整理 閱讀次數(shù):

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劉叔的物理課上講過兩個小球之間的特殊彈性碰撞問題(一個運(yùn)動的小球和一個靜止的小球相撞),這類題是考試中考得最多的,本文就講一般的彈性碰撞。MKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

如下圖所示貝語網(wǎng)校,兩球A、B分別為m1、m2,水平面光滑,碰撞前兩球的速度分別為V10、V20;碰撞后兩球的速度分別為V1、V2,二者發(fā)生彈性碰撞。MKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

根據(jù)動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律高中物理一級結(jié)論,可得:MKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

上述兩個方程可以轉(zhuǎn)化為MKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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聯(lián)立以上兩個方程,我們得到:MKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

通過分析以上結(jié)果,我們可以得出以下兩個結(jié)論:MKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

結(jié)論1:MKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

是碰撞前 A 相對于 B 的速度,MKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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是碰撞后 A 相對于 B 的速度,MKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

結(jié)果表明,碰撞前后高中物理一級結(jié)論,兩個球的相對速度保持不變,但方向相反。MKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

結(jié)論2:若m1=m2,則V1=V20,V2=V10,即兩球碰撞后交換速度。MKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例子:MKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

如下圖所示,一個質(zhì)量為m的彈性小球放在一個質(zhì)量為M的光滑盒子的左側(cè),盒子放在光滑的水平面上,底部長度為L,小球被賦予初速度Vo,求小球與盒子碰撞n次所需的時間。MKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

分析:小物體與箱子右側(cè)發(fā)生彈性碰撞。當(dāng)箱子開始運(yùn)動時,小球相對于箱子的速度為Vo,方向向右。第一次與前壁碰撞后,小球相對于箱子的速度也為Vo,方向向左。由于箱子上表面光滑,小球相對于箱子做勻速Vo運(yùn)動。經(jīng)過相對于箱子的位移L后,與箱子后壁發(fā)生碰撞。碰撞后,小球相對于箱子的速度為Vo,方向向右。經(jīng)過位移L后,第二次與箱子后壁發(fā)生碰撞,以此類推。n次碰撞的位移為nL,所以時間t=nL/VoMKM物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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