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1、模型15碰撞系列1(1)概念:碰撞指的是物体间相互作用持续时间很短,物体间相互作用力很大的现象。在碰 撞过程中,一般都满足内力远大于外力,故可以用动量守恒定律处理碰撞问题。(2)分类单性碰撞:这种碰撞的特点是系统的机械能守恒,相互作用过程中遵循的规律是动量守 恒和机械能守恒。诩E弹性碰撞:在碰撞过程中有机械能损失的碰撞,在相互作用过程中只遵循动量守恒定 律。着院全非弹性碰撞:这种碰撞的特点是系统的机械能损失最大,作用后两物体粘在一起, 速度相等,相互作用过程中只遵循动量守恒定律。碰撞类型特征描述及重要关系式或结论弹性碰撞碰撞时,内力是弹性力,只发生机械能的转移,系统内无机械能损失,这种碰撞 叫
2、作弹性碰撞。假设系统有两个物体在水平面上发生弹性碰撞,动量守恒,同时 动能也守恒,满足:mV+m2V2=mV ,+m2V2,1*71o 1010-m V1 乙 +一22 V2 -m 1V1 4-m2 V22222假设碰撞前,有一个物体是静止的,设U2=0,那么碰撞后的速度分别为也=四01、刊=空对这一结果可做如下讨论: mi+m?mi+m2假设加产加2,那么也=0/2二口,碰后实现了动量和动能的全部转移(2)假设如,加2,那么40/20,碰后二者同向运动假设如22,那么也0,碰后m反向弹回箱22沿m碰前方向运动非弹性碰撞发生非弹性碰撞时,内力是非弹性力,局部机械能转化为物体的内能,机械能 有损
3、失,动量守恒,总动能减少,满足:mV+m2V2-mV+机2以1o 17 10 10-miV1 +一加 2V2 一221 +一22 以2222完全发生完全非弹性碰撞时,机械能向内能转化得最多,机械能损失最大。碰后物弹祠 非性撞体粘在一起,以共同速度运动,只有动量守恒。损失的机械能转化为内能,满 足:mV + 机2 也=(根 1 +mi)v121o 1?E-nivx +-m2V2 -(mi +mi)v【典例21(2019安徽合肥摸底测验)(多项选择)在光滑水平面上动能为瓦,动量大小为po的小钢球 1与静止的小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量大 小分别记为E1、0
4、,球2的动能和动量大小分别记为生、P2,那么必有()oA.Ejpo C.E2Eo D.pip()【答案】AB【解析】依据能量守恒与动量守恒容易得出AB正确。【变式训练2水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等。碰撞过程的频闪 照片如下图,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的A30%B50%C70%D90%Oo QjOO【答案】AX【解析】碰撞过程的频闪的时间间隔,相同,速度v = 4,如下图,相同时间内,白球碰 前与碰后的位移之比大约为6:1,速度之比为百:1,白球碰后与灰球碰后的位移之比大 约为1:1,速度之比为1:1,又动能两球质量相等,碰撞过程中系统损失的动能为碰前动能减去系统碰后动能,除以碰撞前动能时,两球质量可约去,其比例为(/3)-(1 +1)_ 1 ,故 A 对,B、C、D 错。3