- 2016高三松江物理二模
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相关例题:
题目:
【题目描述】
一个质量为m的小球,从高度为h处自由下落,与地面发生弹性碰撞,碰撞时间为t。求小球碰撞后的速度。
【物理模型】
小球自由下落过程满足自由落体运动规律,碰撞过程满足动量守恒和能量守恒。
【解题过程】
【答案】
1. 动量守恒:mv0 = (m+m)v1 - (m+m)v2
2. 碰撞前后动能相等:0.5mv0^2 = 0.5(m+m)v1^2 + 0.5(m+m)v2^2
解得:v1 = (v0 + mv0t) / (m+m),v2 = (v0 - mv0t) / (m+m)
【解析】
本题主要考查自由落体运动规律、动量守恒定律和能量守恒定律的应用。首先根据自由落体运动规律求得小球落地时的速度,再根据动量守恒定律求得碰撞后小球的速度。由于碰撞过程中能量有损失,因此需要满足能量守恒定律,即碰撞前后小球的总动能相等。最后将结果代入即可得到碰撞后小球的速度。
【例题答案】
1. 动量守恒:mv0 = mv1 + (m+m)v2
2. 碰撞前后动能相等:0.5mv0^2 = 0.5mv1^2 + 0.5(m+m)v2^2
解得:v1 = (v0 - mv0t) / (m+m),v2 = (v0 + mv0t) / (m+m)
其中,v0为小球落地时的速度,t为碰撞时间。需要注意的是,碰撞过程中能量有损失,因此需要满足能量守恒定律。
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