直到M开始接触m为止.再下面一个阶段,M与m以共同速度开始向地层内运动.阻力F做负功,系统机械能损失.
提问:第一阶段结束时,M有速度,,而m速度为零。下一阶段开始时,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?
引导学生分析出来,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.展示投影片2,其内容如下:
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?
组织学生认真读题,并给三分钟思考时间.
(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)教师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)总结归纳学生的解答,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.
(4)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.展示投影片3,其内容如下:
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 ( )