时,M与m就具有共同速度,即m的速度不为零了,这种变化是如何实现的呢?(在上述前后两个阶段中间,还有一个短暂的阶段,在这个阶段中,M和m发生了完全非弹性碰撞,这个阶段中,机械能(动能)是有损失的)
(3)让学生独立地写出完整的方程组
第一阶段,对重锤有:
第二阶段,对重锤及木楔有: Mv+0=(M+m).
第三阶段,对重锤及木楔有:
(4)小结:在这类问题中,没有出现碰撞两个字,碰撞过程是隐含在整个物理过程之中的,在做题中,要认真分析物理过程,发掘隐含的碰撞问题。
2、展示内容如下:
如图所示,在光滑水平地面上,质量为M的滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量为m的小球,此装置一起以速度v0向右滑动,另一质量也为M的滑块静止于上述装置的右侧。当两滑块相撞后,便粘在一起向右运动,则小球此时的运动速度是多少?
(1)提问学生解答方案:可能出现的错误有:在碰撞过程中水平动量守恒,设碰后共同速度为v,则有:
(M+m)v0+0=(2M+m)v 解得:小球速度
(2)明确表示此种解法是错误的。提醒学生注意碰撞的特点:即宏观没有位移,速度发生变化,然后要求学生们寻找错误的原因.
(3)归纳,明确以下的研究方法:
①碰撞之前滑块与小球做匀速直线运动,悬线处于竖直方向。
②两个滑块碰撞时间极其短暂,碰撞前、后瞬间相比,滑块及小球的宏观位置都没有发生改变,因此悬线仍保持竖直方向。
③碰撞前后悬线都保持竖直方向,因此碰撞过程中,悬线不可能给小球以水平方向的作用力,因此小球的水平速度不变。
④结论是:小球未参与滑块之间的完全非弹性碰撞,小球的速度保持为v0
小结:由于碰撞中宏观无位移,所以在有些问题中,不是所有物体都参与了碰撞过程,在遇到具体问题时一定要注意分析与区别。
3、展示内容如下:
在光滑水平面上,有A、B两个小球向右沿同一直线运动,取向右为正,两球的动量分别是pA=5kgm/s,pB=7kgm/s,如图所示,若能发生正碰,则碰后两球的动量增量△pA、△pB可能是 ( )
A.△pA=-3kgm/s;△pB =3kgm/s