完全弹性碰撞碰后速度解答

合集下载

[完全]弹性碰撞后的速度公式

[完全]弹性碰撞后的速度公式

如何巧记弹性碰撞后的速度公式一、“一动碰一静”的弹性碰撞公式问题:如图1所示,在光滑水平面上,质量为m1的小球,以速度v1与原来静止的质量为m2的小球发生对心弹性碰撞,试求碰撞后它们各自的速度?图1设碰撞后它们的速度分别为v1'和v2',在弹性碰撞过程中,分别根据动量守恒定律、机械能(动能)守恒定律得:m1v1=m1v1'+m2v2'①②由①③由②④由④/③⑤联立①⑤解得⑥⑦上面⑥⑦式的右边只有分子不同,但记忆起来容易混。

为此可做如下分析:当两球碰撞至球心相距最近时,两球达到瞬时的共同速度v共,由动量守恒定律得:m1v1= (m1+m2) v共解出v共=m1v1 /(m1+m2)。

而两球从球心相距最近到分开过程中,球m2继续受到向前的弹力作用,因此速度会更大,根据对称可猜想其速度恰好增大一倍即,而这恰好是⑦式,因此⑦式就可上述推理轻松记住,⑥式也就不难写出了。

如果⑥式的分子容易写成m2-m1,则可根据质量m1的乒乓球以速度v1去碰原来静止的铅球m2,碰撞后乒乓球被反弹回,因此v1'应当是负的(v1'<0),故分子写成m1-m2才行。

在“验证动量守恒定律”的实验中,要求入射球的质量m1大于被碰球的质量m2,也可由⑥式解释。

因为只有m1>m2,才有v1'>0。

否则,若v1'<0,即入射球m1返回,由于摩擦,入射球m1再回来时速度已经变小了,不再是原来的v1'了。

另外,若将上面的⑤式变形可得:,即碰撞前两球相互靠近的相对速度v1-0等于碰撞后两球相互分开的相对速度。

由此可轻松记住⑤式。

再结合①式也可很容易解得⑥⑦式。

二、“一动碰一动”的弹性碰撞公式问题:如图2所示,在光滑水平面上,质量为m1、m2的两球发生对心弹性碰撞,碰撞前速度分别为v1和v2,求两球碰撞后各自的速度?图2设碰撞后速度变为v1'和v2',在弹性碰撞过程中,分别根据动量守恒定律、机械能守恒定律得:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'①②由①③由②④由④/③⑤由③⑤式可以解出⑥⑦要记住上面⑥⑦式更是不容易的,而且推导也很费时间。

[完全]弹性碰撞后的速度公式

[完全]弹性碰撞后的速度公式

[完全]弹性碰撞后的速度公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1如何巧记弹性碰撞后的速度公式一、“一动碰一静”的弹性碰撞公式问题:如图1所示,在光滑水平面上,质量为m1的小球,以速度v1与原来静止的质量为m2的小球发生对心弹性碰撞,试求碰撞后它们各自的速度图1设碰撞后它们的速度分别为v1'和v2',在弹性碰撞过程中,分别根据动量守恒定律、机械能(动能)守恒定律得:m1v1=m1v1'+m2v2'①②由①③由②④由④/③⑤联立①⑤解得⑥⑦上面⑥⑦式的右边只有分子不同,但记忆起来容易混。

为此可做如下分析:当两球碰撞至球心相距最近时,两球达到瞬时的共同速度v,由动量守恒共定律得:m1v1=(m1+m2)v共=m1v1/(m1+m2)。

而两球从球心相距最近到分开过程中,球m2继解出v共续受到向前的弹力作用,因此速度会更大,根据对称可猜想其速度恰好增大一倍即,而这恰好是⑦式,因此⑦式就可上述推理轻松记住,⑥式也就不难写出了。

如果⑥式的分子容易写成m2-m1,则可根据质量m1的乒乓球以速度v1去碰原来静止的铅球m2,碰撞后乒乓球被反弹回,因此v1'应当是负的(v1'<0),故分子写成m1-m2才行。

在“验证动量守恒定律”的实验中,要求入射球的质量m1大于被碰球的质量m2,也可由⑥式解释。

因为只有m1>m2,才有v1'>0。

否则,若v1'<0,即入射球m1返回,由于摩擦,入射球m1再回来时速度已经变小了,不再是原来的v1'了。

另外,若将上面的⑤式变形可得:,即碰撞前两球相互靠近的相对速度v1-0等于碰撞后两球相互分开的相对速度。

由此可轻松记住⑤式。

再结合①式也可很容易解得⑥⑦式。

二、“一动碰一动”的弹性碰撞公式问题:如图2所示,在光滑水平面上,质量为m1、m2的两球发生对心弹性碰撞,碰撞前速度分别为v1和v2,求两球碰撞后各自的速度图2设碰撞后速度变为v1'和v2',在弹性碰撞过程中,分别根据动量守恒定律、机械能守恒定律得:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'①②由①③由②④由④/③⑤由③⑤式可以解出⑥⑦要记住上面⑥⑦式更是不容易的,而且推导也很费时间。

(完全)弹性碰撞后的速度公式

(完全)弹性碰撞后的速度公式

如何巧记弹性碰撞后得速度公式一、“一动碰一静”得弹性碰撞公式问题:如图1所示,在光滑水平面上,质量为m1得小球,以速度v1与原来静止得质量为m 2得小球发生对心弹性碰撞,试求碰撞后它们各自得速度?图1设碰撞后它们得速度分别为v1'与v2',在弹性碰撞过程中,分别根据动量守恒定律、机械能(动能)守恒定律得:m1v1=m1v1'+m2v2'①②由①③由②④由④/③⑤联立①⑤解得⑥⑦上面⑥⑦式得右边只有分子不同,但记忆起来容易混。

为此可做如下分析:当两球碰撞至球心相距最近时,两球达到瞬时得共同速度v共,由动量守恒定律得:m1v1= (m1+m2) v共解出v共=m1v1 /(m1+m2)。

而两球从球心相距最近到分开过程中,球m2继续受到向前得弹力作用,因此速度会更大,根据对称可猜想其速度恰好增大一倍即,而这恰好就是⑦式,因此⑦式就可上述推理轻松记住,⑥式也就不难写出了。

如果⑥式得分子容易写成m2-m1,则可根据质量m1得乒乓球以速度v1去碰原来静止得铅球m2,碰撞后乒乓球被反弹回,因此v1'应当就是负得(v1'<0),故分子写成m1-m2才行。

在“验证动量守恒定律”得实验中,要求入射球得质量m1大于被碰球得质量m2,也可由⑥式解释。

因为只有m1>m2,才有v1'>0。

否则,若v1'<0,即入射球m1返回,由于摩擦,入射球m1再回来时速度已经变小了,不再就是原来得v1'了。

另外,若将上面得⑤式变形可得:,即碰撞前两球相互靠近得相对速度v1-0等于碰撞后两球相互分开得相对速度。

由此可轻松记住⑤式。

再结合①式也可很容易解得⑥⑦式。

二、“一动碰一动”得弹性碰撞公式问题:如图2所示,在光滑水平面上,质量为m1、m2得两球发生对心弹性碰撞,碰撞前速度分别为v1与v2,求两球碰撞后各自得速度?图2设碰撞后速度变为v1'与v2',在弹性碰撞过程中,分别根据动量守恒定律、机械能守恒定律得:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'①②由①③由②④由④/③⑤由③⑤式可以解出⑥⑦要记住上面⑥⑦式更就是不容易得,而且推导也很费时间。

(完全)弹性碰撞后的速度公式

(完全)弹性碰撞后的速度公式

如何巧记弹性碰撞后的速度公式一、“一动碰一静”的弹性碰撞公式问题:如图1所示,在光滑水平面上,质量为m1的小球,以速度v1与原来静止的质量为m2的小球发生对心弹性碰撞,试求碰撞后它们各自的速度?图1设碰撞后它们的速度分别为v1'和v2',在弹性碰撞过程中,分别根据动量守恒定律、机械能(动能)守恒定律得:m1v1=m1v1'+m2v2'①②由①③由②④由④/③⑤联立①⑤解得⑥⑦上面⑥⑦式的右边只有分子不同,但记忆起来容易混。

为此可做如下分析:当两球碰撞至球心相距最近时,两球达到瞬时的共同速度v共,由动量守恒定律得:m1v1= (m1+m2) v共解出v共=m1v1 /(m1+m2)。

而两球从球心相距最近到分开过程中,球m2继续受到向前的弹力作用,因此速度会更大,根据对称可猜想其速度恰好增大一倍即,而这恰好是⑦式,因此⑦式就可上述推理轻松记住,⑥式也就不难写出了。

如果⑥式的分子容易写成m2-m1,则可根据质量m1的乒乓球以速度v1去碰原来静止的铅球m2,碰撞后乒乓球被反弹回,因此v1'应当是负的(v1'<0),故分子写成m1-m2才行。

在“验证动量守恒定律”的实验中,要求入射球的质量m1大于被碰球的质量m2,也可由⑥式解释。

因为只有m1>m2,才有v1'>0。

否则,若v1'<0,即入射球m1返回,由于摩擦,入射球m1再回来时速度已经变小了,不再是原来的v1'了。

另外,若将上面的⑤式变形可得:,即碰撞前两球相互靠近的相对速度v1-0等于碰撞后两球相互分开的相对速度。

由此可轻松记住⑤式。

再结合①式也可很容易解得⑥⑦式。

二、“一动碰一动”的弹性碰撞公式问题:如图2所示,在光滑水平面上,质量为m1、m2的两球发生对心弹性碰撞,碰撞前速度分别为v1和v2,求两球碰撞后各自的速度?图2设碰撞后速度变为v1'和v2',在弹性碰撞过程中,分别根据动量守恒定律、机械能守恒定律得:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'①②由①③由②④由④/③⑤由③⑤式可以解出⑥⑦要记住上面⑥⑦式更是不容易的,而且推导也很费时间。

高中物理公式推导(完全弹性碰撞后速度公式的推导)

高中物理公式推导(完全弹性碰撞后速度公式的推导)

高中物理公式推导一完全弹性碰撞碰后速度的推导1、简单说明:m1、 m2为发生碰撞的两个物体的质量, v1、 v2为碰撞前 m1、m2的速度,v1'、v2'为碰撞后 m1、 m2的速度。

2、推导过程:第一,由动量守恒定理,得m v m v m v'm v'(1)1 12 2 1 1 2 2第二,由机械能守恒定律,得12121' 21m v' 2m v m v2m v1121122(2)2222令 k m2 / m1,(1)、(2)两式同时除以 m1,得v1kv2''v1kv2(3)v 2kv2v' 2kv' 2(4)1212(3)、(4)两式变形,得v - v'k v '- v(5)11 22v v 'v - v'k v'v v'v(6)11 112 222将( 5)式代入( 6)式,得v 1v 1'v 2'v 2(7)联立( 5)、(7)两式,将 v1'、v '2 移到方程的左侧,则有v'kv'vkv(8)121 2v '- v'-vv(9)1212由( 8)-(9),得k 1 v'2v 1k -1 v 22v'2v 1k -12kkv 211v'2v 1m 2 / m 1-12m 2 / m 1v 21m 2 / m 1 1v'2m 1vm 2 - m1v22m 2m 11m 2 m 1(10)v'2m 1v 1m 2 - m 1 v 22m 1m 2(10)或者由( 8)+k* (9),得k 1 v'1k v12kv21v'1k2k1k1v1v2k1v'1 m2/ m1 v2m2/ m1 v2 1m2 / m1 11m2 / m1 1v'm1m2 v2m2v21m11m1 m2m2(11)v'm1m2 v12m2v21m1m2(11)或者3、意外收获:第一,物理公式推导过程中,为了避免未知量过多引起混淆,可以适当地选取某个量来代替这些量;第二,在物理学中,我们应该充分利用数学公式来进行简化;第三,我们推导出的碰撞后速度公式是一种普适的公式,我们可以根据具体的情况进行简化,比如:(1)若m1m2,则有'v1v 2v2'v1也就是说,当两个质量相同的物体发生弹性碰撞,那么,这两个物体将会交换它们的速度;(2)若v2,则有v'm1m2 v1 1m1m2v'2m1v12m1m24、注意:需要指出的是,物理公式的推导并不仅仅是为了让大家记住公式,其根本目的是培养大家的物理思维模式,以便大家能很好地应用物理知识来解决所遇到的问题!。

(完全)弹性碰撞后的速度公式

(完全)弹性碰撞后的速度公式

(完全)弹性碰撞后的速度公式(完全)弹性碰撞后的速度公式反冲运动(1)定义:原来静止的系统,当其中一部分运动时,另一部分向相反方向的运动,就叫做反冲运动。

(2)原理:反冲运动的基本原理仍然是动量守恒定律,当系统所受的外力之和为零或外力远远小于内力时,系统的总量守恒,这时,如果系统的一部分获得了某一方向的动量,系统的剩余部分就会在这一方向的相反方向上获得同样大小的动量。

(3)公式:若系统的初始动量为零,则动量守恒定律形式变为:0=m1v1'+ m2v2'.此式表明,做反冲运动的两部分,它们的动量大小相等,方向相反,而它们的速率则与质量成反比。

(4)应用:反冲运动有利也有害,有利的一面我们可以应用,比如农田、园林的喷灌装置、旋转反击式水轮发电机、喷气式飞机、火箭、宇航员在太空行走等等。

反冲运动不利的一面则需要尽力去排除,比如开枪或开炮时反冲运动对射击准确性的影响等。

(四)火箭1、火箭:现代火箭是指一种靠喷射高温高压燃气获得反作用向前推进的飞行器。

2、火箭的工作原理:动量守恒定律当火箭推进剂燃烧时,从尾部喷出的气体具有很大的动量,根据动量守恒定律,火箭获得大小相等、方向相反的动量,因而发生连续的反冲现象,随着推进剂的消耗。

火箭的质量逐渐减小,加速度不断增大,当推进剂燃尽时,火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行。

3、火箭飞行能达到的最大飞行速度,主要决定于两个因素:(1)喷气速度:现代液体燃料火箭的喷气速度约为 2.5km/s,提高到3~4km/s需很高的技术水平。

(2)质量比(火箭开始飞行的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比),现代火箭能达到的质量比不超过10。

(五)用动量概念表示牛顿第二定律1、牛顿第二定律的动量表达式2、动量变化率反映动量变化的快慢,大小等于物体所受合力。

3、冲量在物理学中,冲量的概念是反映力对时间的积累效果,不难想像,一个水平恒力作用在放置于光滑水平面上的物体,其作用时间越长,速度的改变越大,表明力的累积效果越大,在物理学中,力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。

高中物理公式推导(完全弹性碰撞后速度公式的推导)

高中物理公式推导(完全弹性碰撞后速度公式的推导)

高中物理公式推导一完全弹性碰撞碰后速度的推导1、简单说明:1m 、2m 为发生碰撞的两个物体的质量,1v 、2v 为碰撞前1m 、2m的速度,'1v 、'2v为碰撞后1m 、2m 的速度。

2、推导过程:第一,由动量守恒定理,得'2'1122112v m v m v m v m +=+ (1)第二,由机械能守恒定律,得2'22'11222211221212121v m v m v m v m +=+(2) 令12/m m k =,(1)、(2)两式同时除以1m ,得''1212kv v kv v +=+ (3)2'2'122212kv v kv v +=+ (4)(3)、(4)两式变形,得()2''11--2v v k v v = (5)()()()()2'2''11'1122-v v v vk v v v v -+=+ (6)将(5)式代入(6)式,得2''112v v v v +=+ (7)联立(5)、(7)两式,将'1v、'2v 移到方程的左侧,则有21''12kv v kv v +=+ (8) 21''1--2v v v v += (9)由(8)-(9),得()()21'1-212v k v vk +=+21'11-122v k k v k v +++=21212112'1/1-/1/22v m m m m v m m v +++=212121121'-22v m m m m v m m m v +++= (10)或者 ()2121211'-22m m v m m v m v ++= (10)由(8)+k*(9),得()()21'2111kv v k v k +-=+21'12111v k kv k k v +++-=2121211212'1//21//11v m m m m v m m m m v +++-=221212121'21v m m m v m m m m v +++-= (11)或者 ()2122121'21m m v m v m m v ++-=(11)3、意外收获:第一,物理公式推导过程中,为了避免未知量过多引起混淆,可以适当地选取某个量来代替这些量;第二,在物理学中,我们应该充分利用数学公式来进行简化; 第三,我们推导出的碰撞后速度公式是一种普适的公式,我们可以根据具体的情况进行简化,比如: (1)若21m m =,则有2'1v v =1'2v v =也就是说,当两个质量相同的物体发生弹性碰撞,那么,这两个物体将会交换它们的速度; (2)若02=v ,则有()21121'1m m v m m v +-=2111'22m m v m v +=4、注意:需要指出的是,物理公式的推导并不仅仅是为了让大家记住公式,其根本目的是培养大家的物理思维模式,以便大家能很好地应用物理知识来解决所遇到的问题!教你如何用WORD 文档 (2012-06-27 192246)转载▼标签: 杂谈1. 问:WORD 里边怎样设置每页不同的页眉?如何使不同的章节显示的页眉不同?答:分节,每节可以设置不同的页眉。

完全弹性碰撞后的速度公式

完全弹性碰撞后的速度公式

如何巧记弹性碰撞后的速度公式一、“一动碰一静”的弹性碰撞公式问题:如图1所示,在光滑水平面上,质量为m的小球,以速度v与原来静止的质量11为m的小球发生对心弹性碰撞,试求碰撞后它们各自的速度?2图1设碰撞后它们的速度分别为v'和v',在弹性碰撞过程中,分别根据动量守恒定律、21机械能(动能)守恒定律得:mv=mv'+mv'①12121 1②③由①④由②由④/③⑤联立①⑤解得⑥⑦上面⑥⑦式的右边只有分子不同,但记忆起来容易混。

为此可做如下分析:当两球碰撞至球心相距最近时,两球达到瞬时的共同速度v,由动量守恒定律得:共mv= (m+m)v 2111共解出v=mv/(m+m)。

而两球从球心相距最近到分开过程中,球m继续受到向前21211共的弹力作用,因此速度会更大,根据对称可猜想其速度恰好增大一倍即,而这恰好是⑦式,因此⑦式就可上述推理轻松记住,⑥式也就不难写出了。

如果⑥式的分子容易写成m-m,则可根据质量m的乒乓球以速度v去碰原来静止的铅球m,碰撞后21112乒乓球被反弹回,因此v'应当是负的(v'<0),故分子写成m-m才行。

在“验证动2111量守恒定律”的实验中,要求入射球的质量m大于被碰球的质量m,也可由⑥式21解释。

因为只有m>m,才有v'>0。

否则,若v'<0,即入射球m返回,11121由于摩擦,入射球m再回来时速度已经变小了,不再是原来的v'了。

11专业文档供参考,如有帮助请下载。

.v,即碰撞前两球相互靠近的相对速度另外,若将上面的⑤式变形可得:1再结合①式也可很等于碰撞后两球相互分开的相对速度0由此可轻松记住⑤式。

-容易解得⑥⑦式。

二、“一动碰一动”的弹性碰撞公式的两球发生对心弹性碰撞,碰撞mm、问题:如图2所示,在光滑水平面上,质量为21 v,求两球碰撞后各自的速度?和前速度分别为v212图',在弹性碰撞过程中,分别根据动量守恒定律、机械能'和v设碰撞后速度变为v21守恒定律得:①mv''+mv=mv+mv21221211②由①③④由②由④⑤/③由③⑤式可以解出⑥⑦如果采用下面等效的方法则可而且推导也很费时间。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

完全弹性碰撞碰后速度解答
贵州省务川中学 灰太狼
一、什么是弹性碰撞?
弹性形变是指撤去外力后能够恢复原状的形变,能够发生弹性形变的物体我们说它具有弹性。

碰撞是在极短的时间内发生的,满足相互作用的内力大于大于外力的条件,因此不管系统是否受到外力,一般都满足动量守恒。

因此弹性碰撞是同时满足动量守恒....和动能守恒....
的碰撞。

一般意义上的碰撞,仅满足动量守恒,系统有动能损失,由于一般只研究碰撞发生在一直线上的情况,系统在碰撞前后的重力势能不变,因此动能损失也对应着机械能的损失,通常情况下是机械能转化为内能。

完全弹性碰撞:①无机械能损失的对心弹性正碰 ②两物体相互碰撞,不分离成碎块,不粘在一起运动,不发生永久形变。

二、 完全弹性碰撞的碰后速度解答:
如图1所示,设质量为m 1的弹性球,速度为v 1 ;与质量为m 2的弹性球,速度为v 2发生碰撞.碰撞后两求的速度分别为v 1/、v 2/。

取向右为矢量的正方向。

由系统的动量守恒定律得:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1/+m 2v 2/
……………………① 由系统的动能守恒定律得:1222211212121m v m v m =+v 1/2+22
1m v 2/2……②
解:由①移项得: 1m (-1v v 1/)=1m (v 2/2v -)………………③
1m v 1/v m v m v m 22211-+=2/……………………④ v m 22/v m v m v m 12211-+=1/……………………⑤
由②ⅹ2后移项得:1m (121v v -/2)=2m (v 2/222v -)……⑥ ⑥/③得:+1v v 1/=v v +22/……………………………………⑦
由⑦得:v 2/=+1v v 1/-2v ……⑧ v 1/=v v +22/1v -……⑨ 将⑧代入④得:1m v 1/v m v m v m 22211-+=v m 21-1/22v m +
整理得:(21m m +)v 1/=(21m m -)2212v m v +
将⑨代入⑤得:v m 22/v m v m v m v m v m 111212211-+-+=2/ 整理得:(21m m +)v 2/=21211)(2v m m v m -+
(v 1/和v 2/的结果中,角标刚好互换。

附:⑦式中的物理意义可由变形式“v 1-v 2= v 2/-v 1/” 变形式的物理意义是:“在弹性碰撞中,碰撞前后两球的相对速度大小保持不变,但方向改变1800。

”)
对结果的讨论:
1. 若02=v ,即球2m 静止;则v 1/=
2121m m m m +-1v ,v 2/
=
12
112v m m m + 。

2. 若 02=v ,且21m m =时,则v 1/=0,v 2/=1v 02≠v ,且21m m =时,则v 1/=2v ,v 2/=1v
即质量相等的两物体发生弹性碰撞后速度发生交换。

3. 若1m <<2m ,且02=v 时,v 1/=-1v ,v 2/=0. 即“小物”碰“大物”,原速率返回。

4. 若1m >>2m ,且02=v 时,v 1/=1v ,v 2/=21v .
即“大物”碰“小物”,大物速度不变,小物速度变为大物的两倍。

典型示例:如图1所示,在光滑的水平面上有一辆长为的小车A,在A上有一木块B(大小不计),A与B的质量相等,B与A的动摩擦因数为。

开始时A是静止的,B位于A的正中以初速度向右运动,假设B与A的前后两壁碰撞是完全弹性的,求B与A的前后两个墙壁最多能相碰多少次?
解析:先是B在摩擦力的作用下减速,A在摩擦力的作用下加速。

地面是光滑的,系统动量守恒,B与A的前壁发生完全弹性碰撞,且质量相等,因此A与B交换速度。

此后,B 将加速,A将减速,B又与A的后壁发生完全弹性碰撞交换速度。

就这样不停地减速,间断地交换,最终达到相等的速度,相对运动宣告结束。

,解得。

再根据系统的动能定理,,解得。

在滑动摩擦力中,是相对路程,所以最多能相碰次。

(3)现象链接:如图2所示,质量相等的两个刚性小球,摆角不相等,同时由静止自由释放,各自将会在自己的半面振动,但是角度不停地周期性变化,对于左面的小球角度的
变化是:,右面的小球角度的变化是:。

妙趣横生。

相关文档
最新文档