20xx鲁科版高中物理选修3-5第一章第三节科学探究维弹性碰撞

20xx鲁科版高中物理选修3-5第一章第三节科学探究维弹性碰撞内容摘要：

m2的静止的小球发生弹性碰撞，碰后 m m2的速度分别为 v1′和 v2′，由动量守恒和动能守恒有 m1v1＝ m1v1′＋ m2v2′① 12m1v21＝12m1v ′21＋12m2v ′22② 以上两式联立可解得 v1′＝m1－ m2m1＋ m2v1， v2′＝2 m1m1＋ m2v1， 由以上两式对弹性碰撞实验研究结论的解释： ( 1) 当 m 1 ＝ m 2 时， v 1 ′＝ 0 ， v 2 ′＝ v 1 ，表示碰撞后两球 __ __ __ __ __ ； ( 2) 当 m 1 ＞ m 2 时， v 1 ′＞ 0 ， v 2 ′＞ 0 ，表示碰撞后两球向前运动； ( 3) 当 m 1 ＜ m 2 时， v 1 ′＜ 0 ， v 2 ′＞ 0 ，表示碰撞后质量小的球被反弹回来． 交换速度 [ 再判断 ] 1 ．速度不同的两小球碰撞后粘在一起，碰撞过程中没有能量损失． ( ) 2 ．微观粒子在碰撞时并不接触，所以不能算是碰撞． ( ) 3 ．两个质量相同的小球发生正碰时一定交换速度． ( ) [ 后思考 ] 如图 1 3 2 所示，光滑水平面上并排静止着小球 2 、 3 、 4 ，小球 1 以速度 v0射来，已知四个小球完全相同，小球间发生弹性碰撞，则碰撞后各小球的运动情况如何。 图 1 3 2 【提示】 小球 1 与小球 2 碰撞后交换速度，小球 2 与 3 碰撞后交换速度、小球 3 与小球 4 碰撞后交换速度，最终小球 1 、 2 、 3 静止，小球 4 以速度 v 0 运动． [ 核心点击 ] 1 ． 碰撞过程的分析 在所给条件不足的情况下，碰撞结果有各种可能，但不管哪种结果必须同时满足以下三条： ( 1) 系统动量守恒，即 p1＋ p2＝ p ′1＋ p ′2. ( 2) 系统动能不增加，即 Ekl＋ Ek2≥ E ′kl＋ E ′k2或p212 m1＋p222 m2≥p ′212 m1＋p ′222 m2. ( 3) 符合实际情况，如果碰前两物体同向运动，则后面的物体速度必大于前面物体的速度，即 v 后 ＞ v 前 ，否则无法实现碰撞．碰撞后，原来在前的物体的速度一定增大，且原来在前的物体速度大于或等于原来在后的物体的速度，即 v ′ 前≥ v ′ 后 ，否则碰撞没有结束．如果碰前两物体相向运动，则碰后两物体的运动方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均为零． 2 ． 碰撞类问题 ( 动量、能量综合应用 ) 碰撞的物理特征是相互作用时间短暂，作用力大，相互作 用的两个。