【原】碰撞

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　　一、碰撞

　　碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象，两个物体发生碰撞后，速度都发生变化．

　　        两个物体的质量比例不同时，它们的速度变化也不一样．  

　　特点：

　　1、相互作用时间极短。

　　２、相互作用力极大，即内力远大于外力，所以遵循动量守恒定律。

　　

　　二、碰撞的类型

　　1．弹性碰撞

　　在弹性力作用下，碰撞过程只产生机械能的转移，系统内无机械能的损失的碰撞，称为弹性碰撞。

　　特点：动量守恒，机械能守恒

　　 举例：通常情况下的钢球、玻璃球等坚硬物体之间的碰撞及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞。

　　 分析：物体m1以速度v1与原来静止的物体m2碰撞，若碰撞后他们的速度分别为v1’ 、 v2’。试根据动量守恒定律和能量守恒定律推导出v1’ 、 v2’的表达式。

　　 注意：弹性碰撞后的物体不发生永久性的形变，不裂成碎片，不粘在一起，不发生热传递及其他变化。

　　【例1】质量m1=10g的小球在光得的水平面上以v1=30cm／s的速度向右运动，恰遇上质量m2=50 g的小球以v2=10cm／s的速度向左运动。碰撞后，小球m2恰好静止。那么碰撞后小球m1的速度多大?方向如何?

　　[解析] 设v1的方向为正方向(向右)，则各球的速度为v1=30cm／s，v2= —10cm／s，v2’=0，由动量守恒定律得

　　m1v1+m2v2＝m1v1’+m2v2’

　　解得v1’= —20cm／s，负号表示碰撞后m1的运动方向与v1的方向相反，即向左。

　　[答案]  20cm／s  方向向左

　　[点评]  本题中的速度方向虽在同一直线上，但有的向右，有的向左，运用动量守恒定律求解时，一定要规定正方向。

　　2．非弹性碰撞

　　 受非弹性力作用，使部分机械能转化为内能的碰撞称为非弹性碰撞。 

　　特点：动量守恒，机械能不守恒（此类碰撞发生后，相碰的物体会发生永久性形变或发热，见下面视频）：

　　3.完全非弹性碰撞

　　是非弹性磁撞的特例，这种碰撞的特点是碰后粘在—起(或碰后具有共同的速度)。

　　特点：动量守恒，机械能损失最大。

　　【例2】如图所示，P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰，碰撞后P物体静止，Q物体以P物体碰撞前速度v离开，已知P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列的结论中正确的应是    (    )

　　A．P的速度恰好为零    B．P与Q具有相同速度

　　C．Q刚开始运动    D．Q的速度等于v

　　[解析]  P物体接触弹簧后，在弹簧弹力的作用下，P做减速运动，Q物体做加速运动，P、Q间的距离减小，当P、Q两物体速度相等时，弹簧被压缩到最短，所以B正确，A、C错误。由于作用过程中动量守恒，设速度相等时速度为v’，则mv=(m+m) v’，所以弹簧被压缩至最短时，P、Q的速度v’=v/2，故D错误。

　　[答案]  B

　　[点评]  用弹簧连着的物体间相互作用时，可类似于弹性碰撞，此类题目常见的有相互作用的物体中出现恰好“最近”“最远”等临界问题，求解的关键点是速度相等

　　详情请参考：碰撞和碰撞类型

　　附：按运动形式分类：

　　

　　三、碰撞研究

　　1.弹性碰撞

　　

　　联立解方程组，得

　　

　　

　　2.非弹性碰撞

　　由动量守恒定律得

　　=

　　由能量关系，得

　　

　　3.完全非弹性碰撞

　　

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