弹性碰撞和非弹性碰撞

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碰撞:两个或两个以上物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用力。

碰撞分类

(1)弹性碰撞:碰撞后物体的形变可以完全恢复,且碰撞前后系统的总机械能不损失E1=E2。

(2)非弹性碰撞:碰撞后物体的形变只有部分恢复,系统有部分机械能损失E1>E2。

(3)完全非弹性碰撞:碰撞过程中物体的形变完全不能恢复,物体合为一体一起运动,即两物体在非弹性碰撞后以同一速度运动,系统损失的机械能最大。

【例1】如图所示,在光滑的水平面上,两个质量物体的质量都是m,碰撞前一个物体以Vo向另一个物体撞去,碰撞后变成一个整体以相同的速度一起运动,求:

1.碰撞后两物体的速度

由动量守恒定律:mVo=2mv⇒v=Vo/2

2.碰撞前系统的总动能

3.碰撞后系统的总动能

Eko>Ek,碰撞过程中有机械能损失


碰前

碰后

1、完全弹性碰撞

2、非弹性碰撞

3、完全非弹性碰撞(碰后有共同速度)

特点:共速,动能损失最大

“一动一静”弹性碰撞规律(重点!)

情 景:在光滑的水平面上,质量为m1物体以水平速度V1碰撞静止的质量m2的物体,如下图所示。

动量守恒:

机械能守恒:

联立可得:

讨论结果:

(1)当m1=m2时,v1‘=v2 ,v2‘=v1,两球碰撞时交换速度。

(2)当m1>>m2,且v2=0时,v1’≈v1v2‘ ≈2v1,即一个质量很大的球体,当它的与质量很小的球体相碰时,它的速度不发生显著的改变,但是质量很小的球却以近似于两倍于大球体的速度运动。

(3)若m1<<m2,v2=0,则v1≈-v1,v2‘=0,m1反弹,即质量很大且原来静止的物体,在碰撞后仍保持不动,质量小的物体碰撞后速度等值反向。

高中物理知识点总结

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