1、第二章作业: P88 3,7,20,23 下周交作业,第二章推荐练习: P88 9,10,11,13,14,16,17,18,19,设有质量分别为 和 ,速度分别为 和 的小球作对心碰撞,两球的速度方向相同。分析碰撞后的速度 和 。,取速度方向为正向,由动量守恒定律得,碰撞的恢复系数,一 碰撞的基本方程,二 碰撞的两种极端情形,完全弹性碰撞:两物体碰撞之后,总动能保持不变。系统动量动量,动能守恒,机械能守恒。,由动量守恒定律得,由动能守恒得,完全弹性碰撞,(2)若,则,则,(1) 恢复系数,完全弹性碰撞,(五个小球质量全同),完全非弹性碰撞:两物体碰撞后以共同速度运动; 系统动量守恒,机械能不
2、守恒,且能量损失最大。,完全非弹性碰撞,机械能的损失E,碰撞的恢复系数,动量守恒,碰撞的恢复系数,非完全弹性碰撞(非弹性碰撞),机械能的损失E,例 一质量为M的弹簧振子,水平放置并静止在平衡位置,如图所示。一质量为m 的子弹以水平速度 v 射入振子中,并随之一起运动。设振子M与地面间的摩擦系数为,弹簧的劲度系数为K,求弹簧的最大压缩量。,解 1)碰撞过程 以( M+m )为对象:水平方向的外力有摩擦力和弹性力,虽合力不会为零,但这两个力均远远小于碰撞的内力,因此两力均可以忽略,故水平方向动量守恒:,2)压缩过程 由功能原理得:,联立(1)(2)解得弹簧的最大压缩量为,例 如图所示,固定的光滑斜
3、面与水平面的夹角 =30,轻质弹簧上端固定,今在其另一端轻轻地挂上一质量为M=1.0kg的木块,木块由静止沿斜面向下滑动。当木块向下滑 x =30厘米时,恰好有一质量m= 0.01kg的子弹,沿水平方向以速度 v = 200m/s 射中木块并陷在其中。设弹簧的倔强系数k =25N/m。求子弹打入木块后它们刚开始一起运动时的速度。,零势点,(木块+弹簧+地球)系统机械能守恒。选弹簧原长处为弹性势能和重力势能的零点,木块下滑x时的速度为v1,解 1)木块的下滑过程,则,方向沿斜面向下。,子弹射入木块过程中,沿斜面方向系统的近似动量守恒。若以v2表示一起运动的速度,有,2)碰撞过程以(子弹+木块)为
4、系统,解得:v2 = 0.89 m/s,负号表示 沿斜面向上。,解 1)两物体碰撞过程中为完全非弹性碰撞,水平方向动量守恒。运用动量守恒定律得:,例 质量为 的物体,静止在固定于桌面上的半径为 R 的光滑半球顶端,如图所示。今有另一质量为 的粘性物体,以水平速度 与之碰撞,并一起沿此半球面滑下。求:1) 物体滑离球面时的角度 ;2)当 多大时,物体直接飞离球面。,两物体在球面上滑动时,只有重力作功,所以机械能守恒。设当物体滑离球面时的速率为 ,相应夹角为 。滑离球面的条件,2)当 cos =1 时,物体将直接飞离球面,选学 一质量为 m 的小球竖直落入水中,刚接触水面时其速率为 。设此球在水中所受的浮力与重力相等,水的阻力为 ,b为一常量。求阻力对球作的功与时间的函数关系。,解 如图建立坐标轴,即,(1)求功的表达式,积分得,(2)求速度表达式,(3)再次求功的表达式,