如何巧记弹性碰撞后的速度公式一、“一动碰一静”的弹性碰撞公式问题:如图1所示,在光滑水平面上,质量为m的小球,以速度v与原来静止的质量11为m的小球发生对心弹性碰撞,试求碰撞后它们各自的速度?2图1设碰撞后它们的速度分别为v'和v',在弹性碰撞过程中,分别根据动量守恒定律、21机械能(动能)守恒定律得:mv=mv'+mv'①121211②③由①④由②由④/③⑤联立①⑤解得⑥⑦上面⑥⑦式的右边只有分子不同,但记忆起来容易混。为此可做如下分析:当两球碰撞至球心相距最近时,两球达到瞬时的共同速度v,由动量守恒定律得:共mv=(m+m)v2111共解出v=mv/(m+m)。而两球从球心相距最近到分开过程中,球m继续受到向前21211共的弹力作用,因此速度会更大,根据对称可猜想其速度恰好增大一倍即,而这恰好是⑦式,因此⑦式就可上述推理轻松记住,⑥式也就不难写出了。如果⑥式的分子容易写成m-m,则可根据质量m的乒乓球以速度v去碰原来静止的铅球m,碰撞后21112乒乓球被反弹回,因此v'应当是负的(v'<0),故分子写成m-m才行。在“验证动2111量守恒定律”的实验中,要求入射球的质量m大于被碰球的质量m,也可由⑥式21解释。因为只有m>m,才有v'>0。否则,若v'<0,即入射球m返回,11121由于摩擦,入射球m再回来时速度已经变小了,不再是原来的v'了。11专业文档供参考,如有帮助请下载。.v,即碰撞前两球相互靠近的相对速度另外,若将上面的⑤式变形可得:1再结合①式也可很等于碰撞后两球相互分开的相对速度0由此可轻松记住⑤式。。-容易解得⑥⑦式。二、“一动碰一动”的弹性碰撞公式的两球发生对心弹性碰撞,碰撞mm、问题:如图2所示,在光滑水平面上,质量为21v,求两球碰撞后各自的速度?和前速度分别为v212图',在弹性碰撞过程中,分别根据动量守恒定律、机械能'和v设碰撞后速度变为v21守恒定律得:①mv''+mv=mv+mv21221211②由①③④由②由④⑤/③由③⑤式可以解出⑥⑦如果采用下面等效的方法则可而且推导也很费时间。要记住上面⑥⑦式更是不容易的,去碰静以速度v发生的对心弹性碰撞,可等效成两球以速度v和vmm轻松记住。m、112211球。因此由前面“一动碰一静”的弹性m球以速度碰静止的m止的球,再同时加上m122+;碰撞公式,可得两球碰撞后各自的速度+,即可得到上面的⑥⑦式。专业文档供参考,如有帮助请下载。.若将上面的⑤式变形可得:,即碰撞前两球相互靠近的相对速度另外,。由此可轻松记住⑤式,再结合①式可解-v等于碰撞后两球相互分开的相对速度v21得⑥⑦式。例题:如图3所示,有大小两个钢球,下面一个的质量为m,上面一个的质量为m,12m=3m。它们由地平面上高h处下落。假定大球在和小球碰撞之前,先和地面碰撞反弹再12与正下落的小球碰撞,而且所有的碰撞均是弹性的,这两个球的球心始终在一条竖直线上,则碰后上面m球将上升的最大高度是多少?1图3解法1:设两球下落h后的速度大小为v,则12=2gh①v1选向上为正方向,m球与地面碰撞后以速度v反弹并与正在以速度-v下落的m球发1112生弹性碰撞,设m和m两球碰撞后瞬间的速度分别变为v'和v',在弹性碰撞过程中,2112分别根据动量守恒定律、机械能(动能)守恒定律得:m(-v)+mv=mv'+mv'②12122111③将m=3m代入,得122v=v'+3v'④211⑤由④⑤式消去v'得:2即故解出v'=v(舍去,因为该解就是m球碰前瞬间的速度)111v'=2v⑥11设碰后上面球m上升的最大高度为h',则12=-2gh''0-v⑦1联立①⑥⑦式解出h'=4h。解法2:专业文档供参考,如有帮助请下载。.在解法1中,列出②③式后,可根据前面介绍的用等效法得到的“一动碰一动”的弹性碰撞公式,求出m球碰撞后瞬间的速度v'。11选向上为正方向,m、m两球分别以速度-v和v发生对心弹性碰撞,可等效成m12111以速度-v去碰静止的m球,再同时加上m球以速度v碰静止的m球。因此m球碰撞后112121+的速度将m=3m代入得v'=2v。1211以下同解法1。解法3:在解法1中,列出②③式后,也可根据前面介绍的用等效法得到的“一动碰一动”的弹性碰撞公式,求出m球碰撞后瞬间的速度v'。22选向上为正方向,m、m两球以速度-v和v发生的对心弹性碰撞,可等效成m以速11211度...