第5点　碰撞过程的分类及碰撞过程的制约

1、.第5点碰撞过程的分类及碰撞过程的制约1碰撞过程的分类1弹性碰撞：碰撞过程中所产生的形变可以完全恢复的碰撞；碰撞过程中没有机械能损失弹性碰撞除了遵从动量守恒定律外，还具备：碰前、碰后系统的总动能相等，即m1v1m2v2m1v1m2v2m1v12m2v22m1v12m2v22特殊情况：质量为m1的小球以速度v1与质量为m2m1m2的静止小球发生弹性正碰，碰后二者速度交换2非弹性碰撞：碰撞过程中所产生的形变不可以完全恢复的碰撞；碰撞过程中有机械能损失非弹性碰撞遵守动量守恒定律，能量关系为：m1v12m2v22m1v12m2v223完全非弹性碰撞：碰撞过程中所产生的形变完全不可以恢复的碰撞；碰撞过程

2、中机械能损失最多此种情况m1与m2碰后速度一样，设为v，那么：m1v1m2v2m1m2v系统损失的动能最多，损失动能为Ekmm1v12m2v22m1m2v2.2碰撞过程的制约通常有如下三种因素制约着碰撞过程1动量制约：即碰撞过程必须受到动量守恒定律的制约；2动能制约：即碰撞过程，碰撞双方的总动能不会增加；3运动制约：即碰撞过程还将受到运动的合理性要求的制约比方，某物体匀速运动，被后面物体追上并碰撞后，其运动速度只会增大而不会减小再比方，碰撞后同方向运动，后面的物体速度不能超过前面的物体的速度对点例题如图1所示，质量为m10.2 kg的小物块A，沿程度面与小物块B发生正碰，小物块B的质量为m21

3、 kg.碰撞前瞬间A的速度大小为v03 m/s，B静止在程度地面上由于两物块的材料未知，将可能发生不同性质的碰撞，A、B与地面间的动摩擦因数均为0.2，重力加速度g取10 m/s2，试求碰后B在程度面上滑行的时间图1解题指导假设两物块发生的是完全非弹性碰撞，碰后的共同速度为v1，以v0的方向为正方向，那么由动量守恒定律有m1v0m1m2v1碰后，A、B一起滑行直至停下，设滑行时间为t1，那么由动量定理有m1m2gt1m1m2v1解得t10.25 s假设两物块发生的是弹性碰撞，设碰后A、B的速度分别为vA、vB，那么由动量守恒定律有m1v0m1vAm2vB由机械能守恒有m1v02m1vA2m2v

4、B2设碰后B滑行的时间为t2，那么由动量定理有m2gt2m2vB解得t20.5 s可见，碰后B在程度面上滑行的时间t满足025 st0.5 s.答案0.25 st0.5 s1如图2所示，在光滑程度面上质量为m的物体A以速度v0与静止的物体B发生碰撞，物体B的质量为2m，那么碰撞后物体B的速度大小可能为图2Av0 B. C0 D.答案D解析物体A与物体B碰撞的过程中动量守恒，选物体A原来的运动方向为正方向：假如发生的是完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得mv0m2mv，解得vv0；假如发生的是弹性碰撞，由动量守恒定律得mv0mv12mv2，由能量守恒定律得mv02mv12·2mv22，解得

5、v2v0.碰撞后物体B的速度满足v0vBv0，选项D正确2如图3，程度地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直；a和b相距l，b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为m.两物块与地面间的动摩擦因数均一样现使a以初速度v0向右滑动此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞重力加速度大小为g.求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件图3答案<解析设物块与地面间的动摩擦因数为.假设要物块a、b可以发生碰撞，应有mv02>mgl即<设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间，a的速度大小为v1.由能量守恒定律得mv02mv12mgl取向右为正方向，设在a、b碰撞后的瞬间，a、b的速度大小分别为v1、v2，由动量守恒和能量守恒定律有mv1mv1mv2mv12mv12·mv22联立式解得v2