若v2=0,则有v1′=v1,v2′=v1
(2)非弹性碰撞:系统动量守恒,机械能减少,损失的机械能转化为内能,ΔE=Ek初总-Ek末总=Q.
(3)完全非弹性碰撞:系统动量守恒,碰撞后合为一体或具有相同的速度,机械能损失最大.
设两者碰后的共同速度为v共,则有m1v1+m2v2=(m1+m2)v共
机械能损失为ΔE=m1v12+m2v22-(m1+m2)v共2.
例1 如图1所示,ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道,BC段水平,AB段与BC段平滑连接,质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑,与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞,碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上,且在碰撞过程中无机械能损失.求碰撞后小球m2的速度大小v2.(重力加速度为g)
图1
答案
解析 设m1碰撞前的速度为v,根据机械能守恒定律有m1gh=m1v2,解得v=①
设碰撞后m1与m2的速度分别为v1和v2,根据动量守恒定律有m1v=m1v1+m2v2②
由于碰撞过程中无机械能损失m1v2=m1v12+m2v22③
联立②③式解得v2=④
将①代入④得v2=
针对训练1 在光滑水平面上有三个完全相同的小球,它们排成一条直线,2、3小球静止并靠在一起,1小球以速度v0射向它们,如图2所示.设碰撞中不损失机械能,则碰后三个小球的速度分别是( )
图2
A.v1=v2=v3=v0
B.v1=0,v2=v3=v0