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求解碰撞速度問題的三種方法
制作:杭建明碰撞是中學(xué)物理研究的一個(gè)重要問題,它既是高考的一個(gè)熱點(diǎn),也是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn),尤其是碰撞現(xiàn)象中速度的取值范圍問題,學(xué)生常感到無從下手,這類問題一般可用以下三種方法予以解決。一、解析法
碰撞過程,若從動(dòng)量角度看,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,若從能量角度分析,系統(tǒng)的動(dòng)能在碰撞過程中不會(huì)增值,從物理過程考慮,題述的物理情景應(yīng)符合發(fā)生的實(shí)際情況,這是用解析法處理問題應(yīng)遵循的原則。
例1
一質(zhì)量為m1的入射粒子與一質(zhì)量為m2的靜止粒子發(fā)生正碰,實(shí)驗(yàn)中測(cè)出了碰撞后第二個(gè)粒子的速度為v2,求第一個(gè)粒子原來速度的值的可能范圍。
解:設(shè)碰后第一個(gè)粒子的速度為v1,由動(dòng)量守恒定律得:
(1)因碰撞過程系統(tǒng)的動(dòng)能不會(huì)增值,故
二、臨界法自然界中的所有碰撞現(xiàn)象可分為三類:完全彈性碰撞(又稱無機(jī)械能損失碰撞);非完全彈性碰撞;完全非彈性碰撞(機(jī)械能損失最多,碰后兩物體速度相同)。因此,任何一個(gè)碰撞過程的速度取值,必界于完全彈性碰撞與完全非彈性碰撞這二種碰撞速度之間。三、極限法處理碰撞問題時(shí),有時(shí)我們需要將某些未知量設(shè)出,
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