在宏觀、微觀世界中,碰撞是普遍存在的現(xiàn)象,它可以實(shí)現(xiàn)物體之間運(yùn)動(dòng)量或能量的“傳輸”。
(1)如圖所示,在光滑的水平面上有兩個(gè)體積相同的小球A和B,其質(zhì)量分別是m1和m2。A球以v1的速度與靜止的B球發(fā)生對(duì)心相碰,碰撞后A、B的速度分別是v1′、v2′。碰撞過程中A對(duì)B的平均作用力是F2,B對(duì)A的平均作用力是F1。
a.請(qǐng)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,推導(dǎo)小球A和小球B在碰撞前后滿足關(guān)系式:m1v1=m1v1′+m2v2′;
b.如果系統(tǒng)在碰撞前后總動(dòng)能不變,這類碰撞叫作彈性碰撞;如果系統(tǒng)在碰撞后總動(dòng)能減少,這類碰撞叫作非彈性碰撞。
在某次碰撞實(shí)驗(yàn)中m1=2kg、m2=1kg,碰撞前后的速度v1=3m/s、v2′=4m/s。請(qǐng)通過計(jì)算碰撞前后的動(dòng)能,分析說明該次碰撞屬于彈性碰撞還是非彈性碰撞。
(2)碰撞過程可以實(shí)現(xiàn)物體之間的能量傳輸。在(1)的情景中,小球A和B的質(zhì)量m1和m2的大小關(guān)系未確定。如果某次碰撞前后,小球A的動(dòng)能全部“傳輸”給了小球B,請(qǐng)分析并判斷這次碰撞中的兩個(gè)問題:
a.小球A和B發(fā)生的碰撞類型是 AA。
A.一定是彈性碰撞
B.一定是非彈性碰撞
C.彈性碰撞或非彈性碰撞均有可能
b.質(zhì)量m1和m2的大小關(guān)系是什么?
【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題;牛頓第三定律的理解與應(yīng)用;常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.
【答案】A
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:85引用:1難度:0.5
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發(fā)布:2025/1/6 0:30:5組卷:106引用:3難度:0.5 -
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