2022年碰撞速度可能值的解法高二物理碰撞动量.docx
精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载碰撞速度可能值的解法问题, 物体 A 质量m 11 kg ,速度向右大小为v 14m s ；物体 B 质量为m 22kg ,速度方向向左,大小为v 21 m/s；Av 1v 22m s5 2m s3Bv 13 m/s ,v 2Cv 11 m s ,v20Dv 11 m s ,v21 m/s此题常用解法,为1 利用碰撞合理性,排除 C；2 利用动量守恒,均满意；3 利用动能不增加,排除 B；而在解决动能不增加时,需要列动能和求解,运算量较大；尝试使用一下步骤,也能得出正确选项；判定步骤：1. 依据动量守恒判定；2. 依据合理性判定； （碰撞后在前面的物体速度大于等于后面物体速度,即 v 1 v ）3. 假设选项中的 1v选为正确值,依据 v 1 v 2 v 1 v 2 常数 ,运算对应的 v 为多少；如 2v 选 v 2,就此选项的情形可能,可以选；在判定 2v 选 v 2 时,应当考虑正负号；即如 v 2 选 3 m s,v 2 1 m / s,此时也满意 2v 选 v 2；利用这种方法,对此题进行求解：名师归纳总结 1.利用步骤一、二,排除C 选项；B,假设v 1选v3 m s为正确值,利用第 1 页,共 4 页2.对 A ,明显为完全非弹性碰撞,可能；对v 1v 2v 1v 2常数 得v22m s ,而v 2选5m s2,不满意,不能选； 对2D,同理假设v 1 选1 m s为正确值,利用v 1v 2v 1v 2常数 得v24m s ,选项中v 2选1 m sv2,可选；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载以下利用图像进行证明：如图：椭圆方程为1m v 1 121m v 2212 m v 1 112 m v 2E k0,碰撞过程如有动能缺失,就2222速度的可能值会落在椭圆的内部；AB 直线的方程为mv 1 1m v 2m v 1 1m v 2p ,碰撞满意动量守恒定律,末速度在这条直线上；如 A 点坐标为 v v 1 2,为初始状态的速度；碰撞为弹性碰撞,就碰撞后必定在椭圆和直线 AB 上,即为 B 点；由于弹性碰撞满意 v 1 v 2 v 1 v 2 常数 ,所以这条直线是经过 B 点的直线；就发生碰撞可能的结果为 BC 线段中的每一个坐标；v 2 v 1 v 2 v 1 v 2 常数v 1 v 2BOC1mv 1 121m v 2 2212 mv 1 112 m v 2 2E k022221vA名师归纳总结 m v 1 1m v2m v 1 1m v2p 0第 2 页,共 4 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载证明：利用步骤一和步骤二,将选项中的选项确定在AB 直线上,并且在C 点左侧部分；即如图 CE 部分的射线；如存在坐标 E 的选项需要判定,就认为其横坐标 1v选正确,其纵坐标值为 2v选,此横坐标在v 1 v 2 v 1 v 2 常数 上的纵坐标值 v ,为 D 点；如 2v 选 v 2,此时 E 点必定落在 BC线段上,即情形可能；v2v 1v 2v 1v 2常数EDv 1v 2BDEOC1m v 1 121m v 2212 m v 1 112 m v 2E k022221vAm v 1 1m v2m v 1 1m v2p0例如：名师归纳总结 如选项中存在E、 E 点的坐标；明显E 点满意碰撞动能不增加的约束；第 3 页,共 4 页如将 E 点的1v选认为是正确值, 即选取 E 的横坐标, 而选项中的纵坐标为2v选；此横坐标在v 1v 2v 1v 2常数 的直线上的点为D,其纵坐标为2v ,明显不满意v2 选v2,此选项错误；明显,E 点不在 BC 线段中；如选项中存在 E 点,其纵坐标为v 选；将其横坐标代入v 1v 2v 1v 2常数 ,得到 D点的纵坐标v ；满意v2 选v2,可选；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 如以下两图可知,在判定v2选v 2优秀学习资料欢迎下载时,应当考虑正负号；即如v 2选3 m/s,v21 m/s,此时也满意2v选v 2；2vv 1v 2v 1v 2常数v 1v221m v 2 21m v 1 1 21m v 2 2E k01m v 1 1D2222EBv 1v 2Ev 1COv2v 1Am v 1 1m v2m v 1 11v2p 0Dv 2常数v 1m vv2v 2EBDOv 1v 2212 m v 212 m v 1 112 m v 2E1m v 1 1E2222D1vCA名师归纳总结 v 1v 1m v 1 1m v2m v 1 1m v2p0第 4 页,共 4 页v 2v 2- - - - - - -
