碰撞问题的定量分析 1.处理碰撞问题的三个原则
(1)动量守恒,即p1+p2=p1′+p2′.
(2)动能不增加,即Ek1+Ek2≥E′k1+E′k2.
(3)速度要合理
2.三类"碰撞"模型
相互作用的两个物体在很多情况下皆可当作碰撞处理,那么对相互作用中两物体相距恰"最近"、相距恰"最远"或恰上升到"最高点"等一类临界问题,求解的关键都是"速度相等".常见的三类模型如下:
(1)子弹打击木块模型
甲
如图甲所示,质量为m的子弹以速度v0射中放在光滑水平面上的木块B,当子弹相对于木块静止不动时,子弹射入木块的深度最大,二者速度相等,此过程系统动量守恒,动能减少,减少的动能转化为内能.
(2)连接体模型
乙
如图乙所示,光滑水平面上的A物体以速度v0去撞击静止的B物体,A、B两物体相距最近时,两物体速度相等,此时弹簧最短,其压缩量最大.此过程系统的动量守恒,动能减少,减少的动能转化为弹簧的弹性势能.
(3)板块模型