您好,歡迎來到答案網(wǎng)! 請  登錄  |  免費注冊   收藏本站Ctrl+D    
答案網(wǎng)
  

 答案網(wǎng)首頁 | 知識點首頁 | 語文知識點 | 數(shù)學知識點 | 英語知識點 | 歷史知識點 | 政治知識點 | 物理知識點 | 化學知識點 | 生物知識點 | 地理知識點 | 知識點梳理
 欄目類別:知識點 >> 高中 >> 物理

碰撞

更新時間:2016/9/2 11:43:00  手機版

  碰撞:

  1、特點:

  ①時間:過程持續(xù)時間即相互作用時間極短

  ②作用力:在相互作用的過程中,相互作用力先是急劇增大,然后再急劇減小,平均作用力很大

 、蹌恿渴睾銞l件:系統(tǒng)的內(nèi)力遠遠大于外力,所以,系統(tǒng)即使所受外力之和不為零,外力也可以忽略,系統(tǒng)的總動量守恒

  ④位移:碰撞過程是在一瞬間發(fā)生的,時間極短,所以,在物體發(fā)生碰撞的瞬間,可忽略物體的位移,可以認為物體在碰撞前后仍在同一位置

 、菽芰浚涸谂鲎策^程中,一般伴隨著機械能的損失,碰撞后系統(tǒng)的總動能要小于或等于碰撞前系統(tǒng)的總動能,

  2、兩物體相碰通常有以下三種情況

 、賰晌矬w碰撞后,動能無損失,稱為彈性碰撞。當兩相等質(zhì)量的物體發(fā)生彈性碰撞時,則發(fā)生速度交換,這是一個很有用的結論。

  ②兩物體碰撞后雖分開,但動能有損失,稱為非彈性碰撞。

 、蹆晌矬w碰撞后合為一個整體,以某一共同速度運動,稱為完全非彈性碰撞。此類碰撞中動能損失最多,即動能轉(zhuǎn)化為其他形式能的值最多。

  彈性碰撞及討論:

  質(zhì)量為m1與質(zhì)量為m2的物體分別以速度運動并發(fā)生對心碰撞,碰撞過程中無機械能損失(如圖所示)。

  設碰后兩物體的速度分別為

  據(jù)動量守恒得

  據(jù)機械能守恒得

  由①②兩式得

        

  由上述表達式可以看出:

  (1)若

  (2)若即速度交換。

  (3)若即m2的速度幾乎不變。

  “一動一靜”模型:

  (1)彈性正碰,如圖所示,在光滑水平面上質(zhì)量為 m1的小球以速度v1與質(zhì)量為m2的靜止小球發(fā)生彈性正碰.

  討論碰后兩球的速度根據(jù)動量守恒和機械能守恒有:

  解上面兩式可得:

  碰后m1的速度

  碰后m2的速度

  討論:

 、偃舯硎表示m1的速度不變,m2以2v1速度被撞出去。

  ②若都是正值,表示都與v1方向相同。

 、廴則有即碰后兩球速度互換。

 、苋為負值,表示方向相反, m1被彈回。

 、萑這時表示m1被反向以原速率彈回,而m2仍靜止。

 、

  兩物體碰后的速度隨兩物體的質(zhì)量比變化情況如圖所示。

  ⑦能量傳遞:在彈性碰撞中,傳遞的能量跟兩者質(zhì)量比有關,即兩球質(zhì)量越接近,碰撞中傳遞的動能越大;在兩種情況下,傳遞的動能相等。

  (2)完全非彈性碰撞上例中m1與m2發(fā)生完全非彈性碰撞,則有,碰后的共同速度

  損失的動能

  “二合一”模型:

  這種模型是指兩個速度不同的物體通過發(fā)生相互作用,最終兩物體粘在一起運動或以共同的速度運動的模型。

  這種模型的主要特征是終態(tài)共速(也可以是只在某一時刻共速.而研究的過程是從初始到共速的過程),從能量角度來看,這種過程中能量損失是最大的,屬于完全非彈性碰撞的類型,在一維碰撞中的方程有:

  相互作用的兩個物體在很多情況下皆可當成碰撞處理,那么對相互作用中兩物體相距“恰最近”、相距 “恰最遠”或“恰上升到最高點”等一類,臨界問題,求解的關鍵都是“速度相等”。在“類碰撞”問題中,碰撞時間不一定很短,但遵守的規(guī)律卻是相同的,例如下面幾種情形。

  (1)如圖中,光滑水平面上的A物體以速度v0去撞擊靜止的B物體,A、B兩物體相距最近時,兩物體速度必定相等,此時彈簧最短,其壓縮量最大,系統(tǒng)損失的動能等于彈簧獲得的彈性勢能,

  (2)在圖中,物體A以速度v0滑到靜止在光滑水平面上的小車B上,當A在B上滑行的距離最遠時,A、B相對靜止,A、B的速度必定相等,系統(tǒng)損失的動能等于AB間摩擦產(chǎn)生的熱量。

  (3)在圖中,子彈以速度v0射入靜止在光滑的水平面上的木塊中。當子彈不穿出時,子彈和木塊的速度必定相等,系統(tǒng)損失的動能等于子彈與木塊間摩擦產(chǎn)生的熱量。

  (4)如圖所示,質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑水平面上,滑塊的光滑弧面底部與桌面相切,一個質(zhì)量為m 的小球以速度v0向滑塊滾來。設小球不能越過滑塊,則小球到達滑塊上的最高點時(即小球在豎直方向上的速度為零),兩者的速度肯定相等(方向為水平向右),小球獲得的重力勢能等于系統(tǒng)損失的動能

  碰撞合理性的判斷方法:

  碰撞的合理性要遵循動量守恒定律、能量關系和速度關系:

  1.系統(tǒng)動量守恒

  2.碰撞過程中系統(tǒng)的總動能不會增加

  如果物體發(fā)生的是彈性碰撞,總動能不變;其他情況碰撞后會有部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,系統(tǒng)的動能將減小。即

  3.速度要符合情景如果碰前兩物體同向運動,則后面物體的速度必大于前面物體的速度,即否則無法實現(xiàn)碰撞。碰撞后,原來在前的物體速度一定增大,且原來在前的物體速度大于或等于原來在后的物體速度,即否則碰撞沒有結束。如果碰前兩物體是相向運動,則碰后,兩物體的運動方向不可能都不改變,除非兩物體碰撞后速度均為零。

 上一篇:動量定理
 下一篇:反沖運動
 初中物理知識點推薦
 高中物理知識點推薦
CopyRight @ 2018   知識點 www.stephenandchristina.com    All Rights Reserved