高中物理动量部分,碰撞问题的一大类——动→静完全非弹性过程,也是最常见的碰撞类型之一。需要的不仅是那几个公式,更重要的是本质的理解:

高中物理动量公式总结图(动碰静完全非弹性过程的视野)(1)

高中物理动量公式总结图(动碰静完全非弹性过程的视野)(2)

高中物理动量公式总结图(动碰静完全非弹性过程的视野)(3)

1、动→静完全非弹性过程就一定是力学问题吗?——不一定!

高中物理动量公式总结图(动碰静完全非弹性过程的视野)(4)

环从开始到S点过程,是一个典型的“动→静”完全非弹性过程.

所以不可能同速到0,A错。

由V-t图像, B错C对

所以按照前面的推论③,D对。

2、完全非弹性过程一定是动能损失最多吗?——不一定!例如:

高中物理动量公式总结图(动碰静完全非弹性过程的视野)(5)

1)整个过程无机械能损失,有:

方法1:小碰大被反弹,速度的改变与质量反比,即:Vo V1=3V2。

碰前接近=碰后分离,即Vo=V1 V2。

两式子相加得到V2=Vo/2=2向右,V1=Vo/2=2向左。

方法2(二倍对称法):

水平方向同速瞬间,V同=mVo/(m M)=1,ΔV1=-3,所以V1=Vo 2ΔV=4-6=-2,负号表示向左;ΔV2=1,则V2=0 2ΔV2=2,方向向右。

2)此时x方向就是同速。两者总质量是小球的4倍,所以同速整体动能是原来的1/4。则质量是整体3/4的木块的动能是系统初始动能的(1/4)*(3/4)=3/16倍。

系统动能不变。则小球动能为系统初始动能的1-3/16=13/16。动能与速度平方正比,则速度为√(13/16)倍Vo,即√13m/s。

换个视角,从原理方面理解,我们通常的碰撞粘连同速情况,也可以理解为部分动能转化为了两物体内部分子的动能,只是完全非弹性的碰撞,这个内部动能成为热能,不再还原,而完全弹性碰撞,这个内部动能还将完全还原出来(如此题)。

注意:速度是矢量,在原运动方向上的速度分量的同速,并不代表系统动能(标量)就减少到了最低。

所以,今后我们也不能绝对地说,“同速就是动能损失最大”,因为动量是矢量,动能是标量。

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