高三物理彈性碰撞包括以下幾種情況:
1. 兩個(gè)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(fā)射時(shí),炮彈在炮膛中的運(yùn)動(dòng)。
4. 完全彈性碰撞是指碰撞前后物體的動(dòng)能沒有損失,這種情況在現(xiàn)實(shí)中不一定存在,但是在許多物理問題(例如力學(xué)、振動(dòng)和波動(dòng))中,它是一個(gè)理想的模型,有助于簡(jiǎn)化問題。
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題目:一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球,以一定的速度 v 撞向一個(gè)靜止在地面上的質(zhì)量為 M 的大球,大球的半徑遠(yuǎn)小于碰撞小球的半徑。求碰撞后大球的動(dòng)能。
分析:本題涉及到彈性碰撞的概念,即碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)能不變。根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒定律,可以列出方程求解。
解:設(shè)碰撞后大球的動(dòng)能為 EK2,小球的動(dòng)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(duì)于小球的碰撞過程,由動(dòng)量守恒定律得:
mv = mv1 + 0
對(duì)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(tǒng)的總動(dòng)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(lián)立求解可得:
EK2 = (M-m)v^2 / (M+m)
所以,碰撞后大球的動(dòng)能為 (M-m)v^2 / (M+m)。
希望這個(gè)例題能夠幫助您理解高三物理彈性碰撞的概念!