探討碰撞后物體的速度大小

杜 鑫

(山西省太原市第四十八中學 山西 太原 030002)

1.如圖1，質量為m1的A球，以速度v1碰撞靜止的質量為m2的B球。

①

②

④

若m1m2，則有若m1

操作要點：（1）預先在糊化盤表面輕涂一層植物油，便于糊化定型后的粉皮從盤中揭下；（2）淀粉漿傾注于糊化盤后，輕撥盤子，使淀粉漿在盤內均勻攤開，以保證成型后的粉皮厚度均一。

結論：在圖1 的模型中，B球作為被碰撞的物體，碰后速度方向確定，所以速度大小范圍可得；而A球作為碰撞物體，碰后速度方向無法確定，故速度大小也無法得到。

2.上述模型中兩個物體發生碰撞，其中一個物體靜止，如果二者均有速度，碰后速度大小又如何呢？分情況論證：

(1)如圖2，A、B兩小球速度分別為v1、v2，且方向相同。

變換參考系：由于碰后B球的速度方向確定，故以初速度的B球為參考系，

v1相=v1-v2

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

(2)如圖3，A、B兩小球速度分別為v1、v2，且方向相反。

a.若m1v1>m2v2，則碰后B球速度方向一定，故以初速度的B球為參考系，可得碰后B球速度大小范圍；

b.若m1v1

c.若m1v1=m2v2，則碰后兩球均彈回，以初速度的A球或B球為參考系均可，且二球速度范圍均可得。

小結：

發生正碰的兩個物體，碰后速度方向確定的物體的速度范圍可得，且有：

(2)另一物體的碰后速度在確定前者后，通過動量守恒求得。