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高中人教版 (2019)第一章 動(dòng)量守恒定律5 彈性碰撞和非彈性碰撞學(xué)案設(shè)計(jì)
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這是一份高中人教版 (2019)第一章 動(dòng)量守恒定律5 彈性碰撞和非彈性碰撞學(xué)案設(shè)計(jì),共16頁。學(xué)案主要包含了彈性碰撞和非彈性碰撞,正碰等內(nèi)容,歡迎下載使用。
第5節(jié) 彈性碰撞和非彈性碰撞課標(biāo)解讀課標(biāo)要求素養(yǎng)要求1.通過實(shí)驗(yàn),了解彈性碰撞和非彈性碰撞的特點(diǎn)。2.定量分析一維碰撞問題并能解釋生產(chǎn)生活中的彈性碰撞和非彈性碰撞現(xiàn)象。3.體會(huì)用守恒定律分析物理問題的方法,體會(huì)自然界的和諧與統(tǒng)一。1.物理觀念:理解碰撞的特點(diǎn),建立碰撞的過程模型。2.科學(xué)思維:會(huì)應(yīng)用動(dòng)量、能量觀點(diǎn)分析和解決一條直線上的碰撞問題。3.科學(xué)探究:通過研究小車碰撞前后動(dòng)能的變化,認(rèn)識(shí)碰撞過程中的能量轉(zhuǎn)化與守恒。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:體會(huì)自然界的和諧與統(tǒng)一。自主學(xué)習(xí)·必備知識(shí)教材研習(xí)教材原句要點(diǎn)一 彈性碰撞和非彈性碰撞如果系統(tǒng)在碰撞前后 動(dòng)能不變①,這類碰撞叫作 彈性碰撞②。如果系統(tǒng)在碰撞后 動(dòng)能減少③,這類碰撞叫作 非彈性碰撞④。要點(diǎn)二 正碰兩個(gè)小球相碰,碰撞之前球的運(yùn)動(dòng)速度與兩球心的連線 在同一條直線上⑤,碰撞之后兩球的速度仍會(huì)沿著這條直線。這種碰撞稱為 正碰⑥,也叫作對(duì)心碰撞或一維碰撞。自主思考①“動(dòng)能不變”指的是發(fā)生碰撞的物體動(dòng)能都不變嗎?答案:提示 “動(dòng)能不變”指的是發(fā)生碰撞的系統(tǒng)的動(dòng)能不變,單個(gè)物體的動(dòng)能可以發(fā)生變化。②兩球發(fā)生彈性正碰時(shí),兩者碰后一定交換速度嗎?答案:提示 不一定。只有質(zhì)量相等的兩個(gè)小球發(fā)生彈性正碰時(shí),碰后才會(huì)交換速度。③在非彈性碰撞過程中,系統(tǒng)的動(dòng)能有損失,能否說明碰撞過程能量不守恒?答案:提示 不能。碰撞過程中能量守恒,損失的動(dòng)能變成了其他形式的能,如內(nèi)能。④子彈射入并停在木塊中,系在繩子兩端的物體將松弛的繩子突然拉直,以上兩個(gè)過程可以視為哪一類碰撞?答案:提示 都可視為完全非彈性碰撞,因?yàn)閮蓚€(gè)過程中,發(fā)生作用的兩個(gè)物體最后都以相同的速度一起運(yùn)動(dòng)。⑤如圖所示為兩個(gè)臺(tái)球碰撞的示意圖,這兩個(gè)球發(fā)生的是正碰嗎?答案:提示 不是。如果碰撞之前球的運(yùn)動(dòng)速度方向與兩球心的連線不在同一條直線上,碰撞之后兩球的速度方向都會(huì)偏離原來兩球心的連線而運(yùn)動(dòng),這樣的碰撞叫作斜碰(非對(duì)心碰撞)。名師點(diǎn)睛1.碰撞后,兩個(gè)物體粘在一起,動(dòng)量是守恒的,但機(jī)械能損失是最大的。2.與靜止的小球發(fā)生彈性碰撞時(shí),入射小球碰后的速度不可能大于其入射速度。3.質(zhì)量相等的兩球發(fā)生彈性正碰時(shí),兩者碰后交換速度。互動(dòng)探究·關(guān)鍵能力探究點(diǎn)一 碰撞的特點(diǎn)和分類情境探究1.保齡球運(yùn)動(dòng)中,10個(gè)保齡球瓶擺放在一個(gè)三角形區(qū)域內(nèi),有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)員可以一次用保齡球擊倒全部保齡球瓶,這其中除了運(yùn)用好擲球技巧外,對(duì)碰撞規(guī)律的深刻理解也很關(guān)鍵。那么保齡球與保齡球瓶之間的碰撞遵守什么規(guī)律?答案:提示 保齡球與保齡球瓶之間的碰撞遵守動(dòng)量守恒定律。探究歸納1.碰撞過程的四個(gè)特點(diǎn)(1)時(shí)間短:在碰撞現(xiàn)象中,相互作用的時(shí)間很短。(2)相互作用力大:碰撞過程中,相互作用力先急劇增大,后急劇減小,平均作用力很大。(3)位移?。号鲎策^程是在一瞬間發(fā)生的,時(shí)間極短,在物體發(fā)生碰撞的瞬間,可忽略物體的位移,認(rèn)為物體在碰撞前后仍在同一位置。(4)滿足動(dòng)量守恒的條件:系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力,所以即使系統(tǒng)所受合外力不為零,外力也可以忽略,系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。2.碰撞的種類及特點(diǎn)分類標(biāo)準(zhǔn)種類特點(diǎn)機(jī)械能是否守恒彈性碰撞動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒非彈性碰撞動(dòng)量守恒,機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞動(dòng)量守恒,機(jī)械能損失最大碰撞前后速度是否共線對(duì)心碰撞(正碰)碰撞前后速度共線非對(duì)心碰撞(斜碰)碰撞前后速度不共線探究應(yīng)用例 如圖,立柱固定于光滑水平面上 點(diǎn),質(zhì)量為 的小球 向右運(yùn)動(dòng),與靜止于 點(diǎn)的質(zhì)量為 的小球b發(fā)生彈性碰撞,碰后 球立即向左運(yùn)動(dòng),b球與立柱碰撞能量不損失,所有碰撞時(shí)間均不計(jì),b球恰好在 點(diǎn)追上 球, 點(diǎn)為 中點(diǎn),則 、 球質(zhì)量之比 為( )A. B. C. D.答案:解析:設(shè) 、 兩球碰后速度大小分別為 、由題有,b球與擋板發(fā)生彈性碰撞后恰好在 點(diǎn)追上 ,則從碰后到相遇, 、 球通過的路程之比為根據(jù) 得以水平向右為正方向,兩球發(fā)生彈性碰撞,設(shè) 球的初速度為 。由動(dòng)量守恒定律得由機(jī)械能守恒定律得解得 ,故選 。思維引導(dǎo)本題中 、 兩球的碰撞為彈性碰撞,碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量和動(dòng)能都守恒, 球與立柱碰撞發(fā)生的也是彈性碰撞,碰撞后 球速度大小不變,方向反向。遷移應(yīng)用1.在光滑水平面上,一質(zhì)量為 、速度大小為 的 球與質(zhì)量為 且靜止的 球碰撞后, 球的速度方向與碰撞前速度方向相反,則碰撞后 球的速度大小可能是( )A. B. C. D.答案:解析:以 球碰撞前速度方向?yàn)檎较?,兩球在碰撞的過程中動(dòng)量守恒,有 ,又 ,故 ,選項(xiàng) 正確。2.如圖所示,軌道 中的 段為一半徑 的光滑 圓形軌道, 段為足夠長(zhǎng)的粗糙水平面。一小滑塊 由 點(diǎn)從靜止開始下滑,滑到 點(diǎn)時(shí)與靜止在 點(diǎn)相同質(zhì)量的小滑塊 碰撞后粘在一起,兩滑塊在 水平面上滑行一段距離后停下。 取 ,兩滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 =0.1。(1)小滑塊 剛到達(dá) 圓形軌道 點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)它的支持力 為 ,求該滑塊的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)到 點(diǎn)的速度大小;(2)求兩滑塊在水平面上滑行的距離。答案:(1) (2)解析:(1)小滑塊 沿光滑 圓形軌道下滑到達(dá) 點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理得在 點(diǎn),由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得 ,(2)碰撞過程中動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律得解得兩滑塊在水平面上滑行的過程中,由動(dòng)能定理得解得探究點(diǎn)二 彈性碰撞的規(guī)律情境探究1.如圖是“牛頓擺”裝置,5個(gè)完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上,5根輕繩互相平行,5個(gè)鋼球彼此緊密排列,球心等高。用1、2、3、4、5分別標(biāo)記5個(gè)小鋼球,當(dāng)把小鋼球1向左拉起一定高度,如圖甲所示,然后由靜止釋放,在極短時(shí)間內(nèi)經(jīng)過小鋼球間的相互碰撞,可觀察到小鋼球5向右擺起,且到達(dá)的最大高度與小鋼球1的釋放高度相同,如圖乙所示,你能解釋這是為什么嗎?答案:提示 該碰撞為彈性碰撞。滿足動(dòng)量守恒、動(dòng)能守恒,質(zhì)量相等的小鋼球發(fā)生彈性碰撞,碰后速度“交換”。小鋼球1與小鋼球2碰撞后交換速度,小鋼球2與小鋼球3碰撞后交換速度,小鋼球3與小鋼球4碰撞后交換速度,小鋼球4與小鋼球5碰撞后交換速度,最終小鋼球1、2、3、4靜止,小鋼球5運(yùn)動(dòng),且上升的最大高度與小鋼球1的釋放高度相同。探究歸納1.一動(dòng)一靜"彈性碰撞模型的建立如圖所示,已知 、 兩個(gè)剛性小球質(zhì)量分別是 、 ,小球 靜止在光滑水平面上, 以初速度 與小球 發(fā)生彈性碰撞,求碰撞后小球 的速度 、小球 的速度 的大小和方向。答案:取小球 初速度 的方向?yàn)檎较颍虬l(fā)生的是彈性碰撞,碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒、動(dòng)能不變,有聯(lián)立解得 ,討論:(1)若 ,則 、 ,物理意義:入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量,則入射小球碰后仍沿原方向運(yùn)動(dòng)但速度變小,被碰小球的速度大于入射小球碰前的速度。(2)若 ,則 、 ,物理意義:入射小球與被碰小球質(zhì)量相等,則碰后兩球交換速度。(3)若 ,則 (即 與 方向相反 、 ,物理意義:入射小球質(zhì)量小于被碰小球質(zhì)量,則入射小球?qū)⒈环磸椈厝?,被碰小球的速度小于入射小球碰前的速度?/span>(4)若 ,則 趨近于 、 趨近于 ,物理意義:入射小球質(zhì)量比被碰小球質(zhì)量大得多,則入射小球的速度幾乎不變,被碰小球的速度接近入射小球碰前速度的2倍,也就是說被碰小球?qū)θ肷湫∏虻倪\(yùn)動(dòng)影響很小,但入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻倪\(yùn)動(dòng)影響不能忽略,例如用一個(gè)鉛球去撞擊一個(gè)乒乓球。(5)若 ,則 趨近于 、 趨近于0,物理意義:入射小球質(zhì)量比被碰小球質(zhì)量小得多,則入射小球幾乎被以原速率反彈回去,被碰小球幾乎不動(dòng),例如乒乓球撞擊鉛球。注意:上面討論出的結(jié)果不能盲目套用,應(yīng)用的前提條件是一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體去碰撞一個(gè)靜止的物體,且是彈性碰撞。2."一動(dòng)一靜"彈性碰撞模型的類比應(yīng)用廣義地講,“碰撞”就是一種相互作用,彈性碰撞模型的應(yīng)用不僅僅局限于“碰撞”,如果相互作用前后系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒、動(dòng)能不變,具備了這一特征的物理過程,就可理解為“彈性碰撞”過程,就可以類比彈性碰撞的規(guī)律解題。如圖所示,光滑水平地面上靜止放置由彈簧相連的木塊 和 ,開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),現(xiàn)給 一個(gè)向右的瞬時(shí)沖量,讓 開始以速度 向右運(yùn)動(dòng),若 ,則當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),木塊 和 通過彈簧相互作用,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒, 和 之間的相互作用可以視為彈性碰撞,彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),相當(dāng)于木塊 與木塊 之間的彈性碰撞結(jié)束,則此時(shí) 、 的速度分別為 , ,由于 ,所以此時(shí) 的速度向右,且 的速度小于 的速度。探究應(yīng)用例 如圖,在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上,物體 、 、 位于同一直線上, 位于 、 之間。 的質(zhì)量為 , 、 的質(zhì)量都為 ,三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)使 以某一速度向右運(yùn)動(dòng),求 和 之間應(yīng)滿足什么條件,才能使 只與 、 各發(fā)生一次碰撞。設(shè)物體間的碰撞都是彈性碰撞。答案:解析: 向右運(yùn)動(dòng)與 發(fā)生第一次碰撞,碰撞過程中,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒。設(shè)速度方向向右為正,開始時(shí) 的速度為 ,第一次碰撞后 的速度為 , 的速度為 。由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得聯(lián)立解得如果 ,第一次碰撞后, 與 速度同向,且 的速度小于 的速度,不可能與 發(fā)生碰撞;如果 ,第一次碰撞后, 停止, 以 碰前的速度向右運(yùn)動(dòng), 不可能與 發(fā)生碰撞;所以只需考慮 的情況。第一次碰撞后, 反向運(yùn)動(dòng)與 發(fā)生碰撞。設(shè)與 發(fā)生碰撞后, 的速度為 , 的速度為 ,同樣有根據(jù)題意,要求 只與 、 各發(fā)生一次碰撞,應(yīng)有聯(lián)立解得解得另一解 舍去。所以, 和 應(yīng)滿足的條件為變式 如圖,三個(gè)質(zhì)量相同的滑塊 、 、 ,間隔相等地靜置于同一水平直軌道上?,F(xiàn)給滑塊 向右的初速度 ,一段時(shí)間后 與 發(fā)生碰撞,碰后 、 分別以 、 的速度向右運(yùn)動(dòng), 再與 發(fā)生碰撞,碰后 、 粘在一起向右運(yùn)動(dòng)?;瑝K 、 與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為同一恒定值。兩次碰撞時(shí)間均極短。求 、 碰后瞬間共同速度的大小。答案:解析:設(shè)滑塊質(zhì)量為 , 與 碰撞前 的速度大小為 ,由題意知,碰撞后 的速度大小為 , 的速度大小為 ,由動(dòng)量守恒定律得設(shè)碰撞前 克服軌道阻力所做的功為 ,由功能關(guān)系得設(shè) 與 碰撞前 的速度大小為 , 克服軌道阻力所做的功為 ,由功能關(guān)系得據(jù)題意可知設(shè) 、 碰撞后瞬間共同速度的大小為 ,由動(dòng)量守恒定律得聯(lián)立解得技巧點(diǎn)撥處理碰撞問題的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)選取動(dòng)量守恒的系統(tǒng):若有三個(gè)或更多個(gè)物體參與碰撞,要合理選取所研究的系統(tǒng)。(2)弄清碰撞的類型:彈性碰撞、完全非彈性碰撞還是其他非彈性碰撞。(3)弄清碰撞過程中存在的關(guān)系:能量轉(zhuǎn)化關(guān)系、幾何關(guān)系、速度關(guān)系等。遷移應(yīng)用1.一中子(質(zhì)量數(shù)為1)與一質(zhì)量數(shù)為 的原子核發(fā)生彈性正碰。若碰前原子核靜止,則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為( )A. B. C. D.答案:解析:利用動(dòng)量守恒定律及動(dòng)能定理聯(lián)立求出碰撞前后中子的速度代數(shù)式,再進(jìn)行比較。2. (2021山東青島高二期中)如圖所示的三個(gè)小球的質(zhì)量都為 , 、 兩球用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上, 球以速度 沿 、 兩球球心的連線向 球運(yùn)動(dòng),碰后 、 兩球粘在一起。求:(1) 、 兩球剛粘合在一起時(shí)的速度大小;(2)彈簧壓縮至最短時(shí)三個(gè)小球的速度大小;(3)彈簧的彈性勢(shì)能最大是多少。答案:(1) (2) (3)解析:(1) 、 兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒,以 球的初速度方向?yàn)檎较?,設(shè) 、 粘合在一起時(shí)的速度為 ,由動(dòng)量守恒定律得解得(2)以 、 、 三球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,設(shè)彈簧壓縮至最短時(shí)三個(gè)小球的速度大小為 ,由動(dòng)量守恒定律得解得(3)彈簧壓縮至最短時(shí)彈性勢(shì)能最大,由能量守恒定律得解得評(píng)價(jià)檢測(cè)·素養(yǎng)提升課堂檢測(cè)1.(多選)甲物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的速度為 ,與靜止的乙物體相碰,碰撞過程中無機(jī)械能損失,下列結(jié)論正確的是( )A.乙的質(zhì)量等于甲的質(zhì)量時(shí),碰撞后乙的速度為B.乙的質(zhì)量遠(yuǎn)小于甲的質(zhì)量時(shí),碰撞后乙的速度是C.乙的質(zhì)量遠(yuǎn)大于甲的質(zhì)量時(shí),碰撞后甲的速度是D.碰撞過程中甲對(duì)乙做的功大于乙動(dòng)能的增量答案: ; ; 解析:由于碰撞過程中無機(jī)械能損失,故是彈性碰撞,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律可以解得兩球碰后的速度 , ,將各項(xiàng)條件代入即可。2.如圖所示,物體 靜止在光滑的水平面上, 的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,與 質(zhì)量相等的物體 以速度 向 運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞, 、 始終沿同一直線運(yùn)動(dòng),則 、 組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是( )A. 開始運(yùn)動(dòng)時(shí)B. 的速度等于 時(shí)C. 的速度等于零時(shí)D. 和 的速度相等時(shí)答案:解析:當(dāng) 觸及彈簧后減速,而物體 加速,當(dāng) 、 兩物體速度相等時(shí), 、 間距離最小,彈簧壓縮量最大,彈性勢(shì)能最大。由能量守恒定律可知 、 組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能最多,故 正確。3.(2021北京東城高二檢測(cè)) 、 兩物體發(fā)生正碰,碰撞前后物體 、 都在同一直線上運(yùn)動(dòng),其位置 時(shí)間圖像如圖所示。由圖可知,物體 、 的質(zhì)量之比為( )A. B. C. D.答案:解析:由圖像知,碰前 , 。碰后 ,由動(dòng)量守恒定律可知 ,解得 ,故 正確。4.(多選)水平地面上有兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng),兩物體碰撞前后的速度 時(shí)間圖像如圖所示(其中一個(gè)物體碰后速度變?yōu)?)。下列說法正確的是( )A. 時(shí),兩物體的距離為B. 時(shí),兩物體的距離為C.兩物體間的碰撞為彈性碰撞D.碰撞前,地面對(duì)兩個(gè)物體的摩擦力大小不相等答案: ; 解析:兩物體相向運(yùn)動(dòng),均做勻減速直線運(yùn)動(dòng),1 s時(shí)相碰,可知 時(shí),兩物體的距離為 , 錯(cuò)誤; 時(shí),兩物體的距離為 , 正確;設(shè)碰前速度為正值的物體的質(zhì)量為 ,碰前速度為負(fù)值的物體的質(zhì)量為 ,由題設(shè)可知,碰后原來速度為正值的物體的速度變?yōu)?,由動(dòng)量守恒定律可知, ,解得 ,碰前動(dòng)能 ,碰后動(dòng)能 ,則兩物體間的碰撞為彈性碰撞, 正確;碰前速度為正值的物體所受的摩擦力大小 ,速度為負(fù)值的物體所受的摩擦力大小 ,則 錯(cuò)誤。素養(yǎng)視角科學(xué)思維判斷一個(gè)碰撞過程是否存在的依據(jù)對(duì)于碰撞類選擇題,必須從以下三個(gè)原則去考查選項(xiàng),逐一篩選、淘汰,全部通過的才是正確答案。這三個(gè)原則是:1.滿足動(dòng)量守恒 。2.滿足動(dòng)能不增加 。3.速度要符合實(shí)際(1)如果碰前兩物體同向運(yùn)動(dòng),則后面物體的速度必大于前面物體的速度,即 ,否則無法實(shí)現(xiàn)碰撞。碰撞后,原來在前的物體的速度一定增大,且原來在前的物體的速度大于或等于原來在后的物體的速度 。(2)如果碰前兩物體是相向運(yùn)動(dòng),則碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變,除非兩物體碰撞后速度均為零。若碰后沿同向運(yùn)動(dòng),則前面物體的速度大于或等于后面物體的速度,即 。素養(yǎng)演練1.甲、乙兩球在水平光滑軌道上同向運(yùn)動(dòng),已知它們的動(dòng)量分別是 , ,甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞,碰后乙球的動(dòng)量變?yōu)?/span> ,則甲球質(zhì)量 與乙球質(zhì)量 間的關(guān)系可能正確的是( )A. B.C. D.答案:解析:設(shè)碰后甲球動(dòng)量變?yōu)?/span> ,乙球動(dòng)量變?yōu)?/span> ,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得 ,解得 。碰撞過程系統(tǒng)的總動(dòng)能不增加,則有,解得 ,碰撞前甲的速度大小大于乙的速度大小,則 ,解得 ,碰撞后甲的速度大小不大于乙的速度大小,則有 ,解得 ,綜上有 , 正確, 、 、 錯(cuò)誤。2.(多選)(2021河北邯鄲測(cè)試)如圖所示,光滑水平地面上有大小相同的 、 兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng)。兩球質(zhì)量關(guān)系為 ,規(guī)定向右為正方向, 、 兩球的動(dòng)量均為 ,運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞,碰撞前后 球動(dòng)量變化量為 ,則( )A.左方是 球B.右方是 球C.碰撞后 、 兩球速度大小之比為2∶5D.兩球發(fā)生的碰撞不是彈性碰撞答案: ; 解析:光滑水平地面上大小相同的 、 兩球在發(fā)生碰撞時(shí),規(guī)定向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律可得 ,由于碰后 球的動(dòng)量變化量為負(fù)值,所以右邊不可能是 球,若是 球,則動(dòng)量的變化量應(yīng)該是正值,因此碰后 球的動(dòng)量為 ,所以碰后 球的動(dòng)量是增加的,為 ,由于兩球質(zhì)量關(guān)系為 ,那么碰撞后 、 兩球速度大小之比為 , 、 正確, 錯(cuò)誤;設(shè) 的質(zhì)量為 ,則 的質(zhì)量為 ,根據(jù) ,碰前動(dòng)能: ;碰后動(dòng)能: ,則兩球發(fā)生的是彈性碰撞, 錯(cuò)誤。3.(多選)質(zhì)量相等的 、 兩球在光滑水平地面上沿同一直線向同一方向運(yùn)動(dòng), 球的動(dòng)量是 , 球的動(dòng)量是 , 球追上 球發(fā)生碰撞,則碰撞后 、 兩球的動(dòng)量可能為( )A. ,B. ,C. ,D. ,答案: ; 解析:從動(dòng)量守恒的角度分析,四個(gè)選項(xiàng)都正確;從能量角度分析, 、 碰撞過程中沒有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為它們的動(dòng)能,所以碰撞后它們的總動(dòng)能不能增加。碰前 在前, 在后,碰后如果二者同向,一定仍是 在前, 在后, 不可能超越 ,所以碰后 的速度應(yīng)小于或等于 的速度。 中,顯然碰后 的速度大于 的速度,這是不符合實(shí)際情況的, 錯(cuò)誤;碰前 、 的總動(dòng)能 ,計(jì)算碰后 、 的總動(dòng)能, 中, , 中,, 中,, 錯(cuò)誤, 、 正確。
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