2018版高中物理第一章碰撞与动量守恒1.5动量守恒定律的应用1几个碰撞问题的定量分析导学案教科版选修3_5
2018版高中物理第一章碰撞与动量守恒1.5动量守恒定律的应用1几个碰撞问题的定量分析导学案教科版选修3_5第2页

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