0,v2′=v1
(2)非弹性碰撞
动量守恒:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
机械能减少,损失的机械能转化为内能
|ΔEk|=Ek初-Ek末=Q
(3)完全非弹性碰撞
动量守恒:m1v1+m2v2=(m1+m2)v共
碰撞中机械能损失最多
|ΔEk|=m1v+m2v-(m1+m2)v
【例1】 质量分别为300 g和200 g的两个物体在无摩擦的水平面上相向运动,速度分别为50 cm/s和100 cm/s.
(1)如果两物体碰撞并粘合在一起,求它们共同的速度大小;
(2)求碰撞后损失的动能;
(3)如果碰撞是弹性碰撞,求两物体碰撞后的速度大小.
答案 (1)0.1 m/s (2)0.135 J
(3)0.7 m/s 0.8 m/s
解析 (1)令v1=50 cm/s=0.5 m/s,
v2=-100 cm/s=-1 m/s,
设两物体碰撞后粘合在一起的共同速度为v,
由动量守恒定律得m1v1+m2v2=(m1+m2)v,
代入数据解得v=-0.1 m/s,负号表示方向与v1的方向相反.
(2)碰撞后两物体损失的动能为
ΔEk=m1v+m2v-(m1+m2)v2
=×0.3×0.52+×0.2×(-1)2-×(0.3+0.2)×(-0.1)2 J=0.135 J.
(3)如果碰撞是弹性碰撞,设碰后两物体的速度分别为v1′、v2′,由动量守恒定律得
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
由机械能守恒定律得
m1v+m2v=m1v1′2+m2v2′2,
代入数据得v1′=-0.7 m/s,v2′=0.8 m/s.
针对训练
如图1所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A球在水平面上静止放置,B球向左