探讨碰撞后物体的速度大小

杜 鑫

(山西省太原市第四十八中学 山西 太原 030002)

1.如图1，质量为m1的A球，以速度v1碰撞静止的质量为m2的B球。

①

②

④

若m1m2，则有若m1

操作要点：（1）预先在糊化盘表面轻涂一层植物油，便于糊化定型后的粉皮从盘中揭下；（2）淀粉浆倾注于糊化盘后，轻拨盘子，使淀粉浆在盘内均匀摊开，以保证成型后的粉皮厚度均一。

结论：在图1 的模型中，B球作为被碰撞的物体，碰后速度方向确定，所以速度大小范围可得；而A球作为碰撞物体，碰后速度方向无法确定，故速度大小也无法得到。

2.上述模型中两个物体发生碰撞，其中一个物体静止，如果二者均有速度，碰后速度大小又如何呢？分情况论证：

(1)如图2，A、B两小球速度分别为v1、v2，且方向相同。

变换参考系：由于碰后B球的速度方向确定，故以初速度的B球为参考系，

v1相=v1-v2

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

(2)如图3，A、B两小球速度分别为v1、v2，且方向相反。

a.若m1v1>m2v2，则碰后B球速度方向一定，故以初速度的B球为参考系，可得碰后B球速度大小范围；

b.若m1v1

c.若m1v1=m2v2，则碰后两球均弹回，以初速度的A球或B球为参考系均可，且二球速度范围均可得。

小结：

发生正碰的两个物体，碰后速度方向确定的物体的速度范围可得，且有：

(2)另一物体的碰后速度在确定前者后，通过动量守恒求得。