- 高三物理第五章讲解
高三物理第五章包括动量和冲量、火箭、卫星中的物理问题、带电粒子的运动、碰撞、滑块模型、电子跃迁等内容。
相关例题:
题目:一个质量为 m 的小球,以初速度 v0 撞向置于光滑水平面上的静止木块,木块的质量为 2m。
一、问题描述:
1. 小球和木块碰撞后的瞬间,它们各自的速度是多少?
2. 如果木块被撞后以 v 的速度继续前进,求小球的速度 v 和碰撞后的总动量。
二、动量守恒定律的应用:
1. 设小球在碰撞前的动量为 P1,速度为 v1;木块在碰撞前的动量为 P2,速度为 v2。
由于碰撞是弹性碰撞,所以有:
P1 = P2 (动量守恒)
m1v1 = m2v2 (动能守恒)
其中 m1 和 m2 分别为小球和木块的质量。
根据题意,我们有 v1 = v0 - v2 (碰撞后的速度)
根据题意,木块被撞后以 v 前进,所以有 v2 = v - 0 (木块后来的速度)
将上述速度代入可得:m1(v0 - v2) = m2v - 2m2v2 (动能守恒)
解得 v = (m1 + m2)v0 / (m1 + 3m2) (木块后来的速度)
由于碰撞前后总动量不变,所以有 P = mv + mv' = m(v0 - v') + 2m(v') = m(v0 - v') + 2mv = m(v0 - (m1 + m2)v') + 3m(m1v') = m(v0 - mv') + 3mv' (总动量守恒)
其中 v' = (m1 + m2)v0 / (m1 + 3m2) 是碰撞后小球的速度。
所以小球的速度为 v' = (m1 + m2)v0 / (m1 + 3m2) - v。
三、答案:
碰撞后小球的速度为 (m1 + m2)v0 / (m1 + 3m2) - v,木块的速度为 v。总动量为 mv + mv' = mv + (m1 + m2)v' = mv + (m1 + m2)(m1v0 / (m1 + 3m2)) - mv = mv + m(m1 - m2)v0 / 3。
希望这个例子能帮助你更好地理解高三物理第五章的内容!
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