年高考物理 完全非弹性碰撞复习

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1、完全非弹性碰撞在光滑的水平面上，设有两个物体，质量分别为和，当物体以速度跟静止的物体正碰时粘在一起，共同速度为，由动量守恒则有：系统损失的机械能为解得：若>>，则，而获得的动能上式表明，当质量很大的物体与质量很小的静止物体发生完全非弹性碰撞时，前者的动能几乎不变，因此系统损失的机械能跟后者增加的机械能几乎相等.若保持物体恒速，则从碰撞角度而言，就相当于其质量为无限大，由此得到结论：在恒速物体与静止物体相互作用达到共同速度的过程中，被加速的物体增加了多少动能，系统就增加多少内能（或势能）.【例1】传送带以的速度水平匀速运动，沙斗以的流量向传送带上装沙子，为保持传送带的速率不变，则驱动传送带的电动

2、机因此应增加的功率（）A、B、C、D、【解析】每秒流到传送带上的沙子被传送带加速所获得的动能为,在沙子加速的过程中，因为相对于传送带向后滑动而产生热量，由结论可知每秒增加的内能为,为保持传送带的速度不变，电动机所增加的功率应为,所以B对.【答案】B图3-4-8【例2】如图3-4-8所示，在光滑的水平面上，两物体质量分别为和，中间用一根原长为、劲度系数为的轻弹簧连接在一起，处于自然静止状态，某时刻突然给一个水平向右的速度，同时加一个水平向右的外力,使物体保持以的速度做匀速运动，在运动过程中弹簧始终处于弹性限度内.试求：（1）间的最小距离是多少？（2）从开始运动至间达到最小距离的过程中，外力做了多

3、少功？【解析】（1）物体与通过弹簧相互作用，恒速，加速，当二者速度相等时，其间距离最小为由结论可知因相互作用而损失的动能为转化为弹簧的弹性势能解得：（2）从开始运动至间达到最小距离的过程中，外力做功使系统的机械能增加，可知：【答案】图3-4-9完全非弹性碰撞中的机械能变化【例3】如图3-4-9所示，有一质量为的物体静止在光滑水平面上，另一质量也为的物体以初速度匀速向运动，两物体相撞后粘在一起运动，试求碰撞中产生的热能？【解析】两物体动量守恒：，解得：.所以碰撞产生的热能等于系统损失的动能为：图3-4-10【答案】【例4】如图3-4-10所示，在一倾角为的斜面上有两质量都为的物体、，物体处于静止

4、状态，物体以速度匀速下滑，与碰撞后（碰撞时间极短）粘在一起，求：两物体在碰撞中产生的热能？【解析】【答案】点评处理成完全非弹性碰撞后，系统动能的减小量是不是一定转化为热能？图3-4-11【例5】如图3-4-11所示，小车的质量为，后端放一个质量为的铁块，铁块和小车间的动摩擦因数为，小车和铁块一起以的速度在光滑的地面上滑行时与墙发生正碰，在碰撞过程中无机械能损失。问铁块在车上能滑动多远（设车子足够长且）？【解析】铁块和小车动量守恒：铁块在小车滑行的距离为,由能量转化守恒知：图3-4-12联立解得：【答案】如图3-4-12所示中描述的情景(水平面或轨道光滑)一般用动量守恒和能量守恒.图3-4-13

5、【例6】如图3-4-13所示，有两个相同的货箱停放在倾角为的斜面上，每个货箱长为，质量为，最下端的货箱到斜面底端的距离也为，已知货箱与斜面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，现给货箱一初速度，使之沿斜面下滑，与发生碰撞后粘在一起运动，当动摩擦因数为时，两货箱恰好停在斜面底端，求整个过程中由于碰撞损失的机械能为多少？【解析】整个过程中货箱减小的动能和重力势能分别为：整个过程中摩擦力做功全部转化热能：设碰撞中产生的热量为，则由功能关系可知：则整个过程中由于碰撞损失的机械能:【答案】