北京高中物理 丨動量丨完全彈性碰撞
各位同學大家好,歡迎來到十點課堂,跟勇哥學物理,今天距離高考第65天,我們講碰撞類的專題-完全彈性碰撞。
碰撞在高考當中是作為一個重點,也是難點的,分值一般的會比較高,幾乎每年都會考到。
(一)碰撞的分類
我們這兩次課就說一下碰撞問題的兩個重要結(jié)論,這樣在做題的時候,我們會做得又快又準。
如圖所示,在光滑的水平面上,ab兩個小球發(fā)生碰撞,我在筆記當中都畫出來了。
那么所有的碰撞都要滿足兩個守恒定律:動量守恒定律和能量守恒定律,
動量守恒定律表達式:
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′;
能量守恒定律表達式:
?m1v12+?m2v22=?m1v1′2+?m2v2′2+ΔE;
ΔE是指機械能的損失,有的碰撞沒有機械能損失,如果有的話就把ΔE加上,沒有就不用加了。
為了方便理解,我們會把碰撞的問題進行分類。
首先看碰后兩個物體是否分開,
如果兩個物體碰后分開,我們稱之為彈性碰撞,
如果碰后他們連在一起共速了,這樣的碰撞稱之為非彈性碰撞。
對于彈性碰撞來說,如果碰撞的過程中無機械能的損失,ΔE=0,這樣的碰撞叫做完全彈性碰撞,
如果ΔE不等于0,有一定的機械能損失,我們稱之為非完全彈性碰撞。
比如說子彈打穿木塊,那么打穿之后子彈和木塊各自的速度在運動,這時候兩物體分開了,但是有能量損失。
對于碰后兩個物體粘在一起運動,這樣的非彈性碰撞來說,一定會有動能的損失,而且他ΔE是最大的,用ΔEmax表示,(這樣的碰撞)叫做完全非彈性碰撞。
典型的例子就是子彈打木塊共速了,這個過程中會生成一定的熱量,我們后面會講到完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞這兩個重要的例子。
(二)完全彈性碰撞
今天這節(jié)課我們講一下完全彈性碰撞有哪些重要的結(jié)論,明天的會講完全非彈性碰撞的結(jié)論。
先來看第一種情況,
質(zhì)量相同的ab兩球放到光滑的水平面上,a以一定的速度v0轉(zhuǎn)向靜止的b球,碰撞過程無機械能損失,也就ΔE等于0,屬于完全彈性碰撞,
求碰后a、b的速度分別為多少?
所有的碰撞都滿足兩個守恒,所以我們先寫出它的式子來,
由動量守恒定律可得:
mv0+0=mva+mvb,
由能量守恒定律得到:
?mv02+0=?mva2+?mvb2,
碰前的總動量等于碰后的總動量,碰前的能量也等于碰后的能量。
計算的過程,我在筆記中已經(jīng)詳細的寫出來了,得到的結(jié)果:
碰后a小球的速度va=0,b小球的速度vb=v0,
這是我們要講的第一個結(jié)論:質(zhì)量相等,速度交換
質(zhì)量相等的兩個物體發(fā)生完全彈性碰撞,無機械能的損失,那么碰后兩個物體的速度發(fā)生交換。
除了剛才的例題之外,我們還寫了另外兩種情況,都是質(zhì)量相等,發(fā)生正撞,最后結(jié)果都是質(zhì)量相等,速度交換。
計算的過程,請同學們在課下演算一下。
如果質(zhì)量不相等的兩個物體a和b發(fā)生碰撞,發(fā)生完全彈性碰撞,那么
碰后a、b兩個物體的速度va、vb又分別是多少呢?
比如:光滑的水平面上,質(zhì)量為m1的a球以一定的速度v0,撞向質(zhì)量為m2的b球,b開始是靜止的,碰撞的過程沒有機械能的損失,求碰后a、b兩球的速度分別為多大?
碰撞要滿足兩個守恒,動量守恒和能量守恒,列式子比較簡單,大家看上面的筆記。
最后計算就可以得到結(jié)論:碰后,
a球速度:va=(m1-m2)v0/(m1+m2)
b球速度:vb=2m1v0/(m1+m2)
重要的結(jié)論我都用紅筆標出來了,
質(zhì)量相等,速度交換,
如果質(zhì)量不相等,滿足我們用紅筆標出來的這個結(jié)論,
請同學們會列式子,同時把結(jié)論背過。
今天我們就分享到這里,謝謝大家,咱們明天見。
咨詢北京高考沖刺課請撥打電話 16619908263 (同微信號)
沒有找到相關(guān)結(jié)果
0 個回復(fù)