高三物理彈性碰撞包括以下幾種情況:
1. 兩個完全相同的物體在光滑水平面上碰撞。
2. 子彈射入到物體中。
3. 火箭發射時,炮彈在炮膛中的運動。
4. 完全彈性碰撞是指碰撞前后物體的動能沒有損失,這種情況在現實中不一定存在,但是在許多物理問題(例如力學、振動和波動)中,它是一個理想的模型,有助于簡化問題。
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題目:一個質量為 m 的小球,以一定的速度 v 撞向一個靜止在地面上的質量為 M 的大球,大球的半徑遠小于碰撞小球的半徑。求碰撞后大球的動能。
分析:本題涉及到彈性碰撞的概念,即碰撞前后系統的總動能不變。根據動量守恒和能量守恒定律,可以列出方程求解。
解:設碰撞后大球的動能為 EK2,小球的動能為 EK1,大球的速度為 v1,小球的速率為 v2。由于碰撞是彈性碰撞,所以有:
對于小球的碰撞過程,由動量守恒定律得:
mv = mv1 + 0
對于大球的碰撞過程,由能量守恒定律得:
EK1 + 0 = EK2 + 0
由于碰撞前后系統的總動能不變,所以有:
0 = (1/2)mv^2 - (1/2)mv1^2 + (1/2)Mv2^2
其中 v2 = sqrt((Mv)^2 - EK2)
將上述方程聯立求解可得:
EK2 = (M-m)v^2 / (M+m)
所以,碰撞后大球的動能為 (M-m)v^2 / (M+m)。
希望這個例題能夠幫助您理解高三物理彈性碰撞的概念!