物理:动量碰撞的题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/29 06:27:25
质量为m甲和m乙的两个小球,在光滑水平面,以相同的速率相向运动,发生对心正碰后,甲停止运动,问乙球的质量和甲球质量的大小关系的可能情况,还问乙球碰后的运动情况?
这题怎么解!!关键是方法!!做这类题的思路是什么?像这种给的已知条件很少的问题,让你讨论碰后可能情况,怎么去做?

以相同速率运动还能碰撞,说明两个球是相向运动的,比如一个向左一个向右。
设M为甲的质量,m为乙的,v为他们的速率,选甲运动的方向为正方向,则初动量为 Mv - mv (乙的运动方向为负方向,所以用减号)。
设碰撞后乙的速率为V,由运动限制(就是说两个球相向运动,碰撞后甲静止,那么乙就只能静止或者被往与自己原来运动方向的反方向运动了(乙一开始朝负方向运动,那么他的反方向就是正方向)。
接下来就要分两种情况讨论了:
<1> 碰撞后乙静止,那么由动量守恒有 Mv -mv=0,解得 M=m.
<2> 碰撞后乙往和自己原来运动方向(负方向)的反方向,也就是正反方向运动,那么 V是正的, 因此有动量守恒有 Mv - mv=mV + 0 >0.
由上式有 Mv - mv >0,解这个不等式有 M>m。

像这种题,你要根据所学的知识,判断出碰撞后所有可能的运动状态,然后讨论,比如这道题,碰撞后乙不可能再往负方向运动就是关键

  1. 解决碰撞问题,大都要用到动量守恒定律。这是因为,碰撞过程,作用力是变力,用牛顿运动定律和动能定律都受到极大的限制;而这个过程由于作用时间短,内部作用力很大,外界的作用可以忽略不计,满足动量守恒的条件。

  2. 碰撞一般分为弹性碰撞和非弹性碰撞。前者碰过过程没有机械能损失,动能也是守恒的;后者有机械能损失,动量守恒,但机械能减少,当两个相互碰撞的物体碰撞后成为一个整体时,机械能的损失最大。

  3. 对于弹性碰撞问题,解题时,通常会有两个方程同时成立,即动量守恒和动能守恒,要由这两个方程组成方程组解题;对于非弹性碰撞,一般会给出碰撞前或碰撞后两物体的速度关系(例如碰撞后变为一个整体,就是末速度相同),或者其中一个物体的速度(例如某物体恰好速度为0),等等,只能用动量守恒求解。

  4. 碰撞问题,有时不满足动量守恒的条件,但在某一个方向上满足动量守恒的条件,那么在这个方向上也可以用动量守恒定律。

运用动量定理和能量守恒定理列方程组
M甲V0甲+M乙V0乙=M乙V乙
½