高中物理复习 两个物体之间碰撞过程中能量之间的关系素材 新人教版

高中物理复习素材：两个物体之间碰撞过程中能量之间的关系1、如图所示，粗糙斜面与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角37，A、B 是两个质量均为 m=1kg 的小滑块（可看作质点），C 为左端附有胶泥的质量不计的薄板，D 为两端分别连接 B 和 C 的轻质弹簧。当滑块 A 置于斜面上且受到大小 F=4N，方向垂直斜面向下的恒力作用时，恰能向下匀速运动。现撤去 F，让滑块 A 从斜面上距斜面底端L=1m处由静止下滑。（g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）（1）求滑块 A 到达斜面底端时速度大小。（2）滑块 A 与 C 接触后粘连在一起，求此后两滑块和弹簧构成的系统在相互作用过程中，弹簧的最大弹性势能。解：（1）施加恒力F时，sin)cos(mgmgF未施加力 F 时，2/)cossin(21mvLmgmg代入数据，得smv/21 （2）滑块 A 与 C 接触后，A、B、CD 组成系统动量守恒，能量守恒，所以当 A、B 具有共同速度时，系统动能最小，弹簧弹性势能最大，为 Ep，212mvmv  pEmvmv2/22/2221 代入数据，得 Ep=1J2、在核反应堆里，用石墨作减速剂，使铀核裂变所产生的快中子通过与碳核不断的碰撞而被减速。假设中子与碳核发生的是弹性正碰，且碰撞前碳核是静止的。已知碳核的质量近似为中子质量的 12 倍，中子原来的动能为 E0，试求：（1）经过一次碰撞后中子的能量变为多少？（2）若 E0=1.76MeV，则经过多少次后，中子的能量才可减少到 0.025eV。（1）弹性正碰遵循动量守恒和能量守恒两个规律。设中子的质量 m，碳核的质量 M。有：210Mvmvmv222120212121Mvmvmv由上述两式整理得 000113111212vvmmmmvMmMmv则经过一次碰撞后中子的动能020211169121)1311(2121EvmmvE（2）同理可得 0212)169121(169121EEE…… 0)169121(EEnn 设经过 n 次碰撞，中子的动能才会减少至 0.025eV，即 En=0.025eV，E0=1.75MeV。解上式得 n≈543、如图所示，一轻质弹簧竖直固定在地面上，自然长度为 1m，上面连接一个质量为 m1=1kg 的物体，平衡时物体离地面 0.9m。距物体 m1正上方高为 0.3m 处有一个质量为 m2=1kg 的物体自由下落后与弹簧上物体 m1碰撞立即合为一体，一起在竖直面内做简谐振动。当弹簧压缩量最大时，弹簧长为 0.6m。求（g 取 10m/s2）： （1）碰撞结束瞬间两物体的动能之和是多少？ （2）两物体一起做简谐振动时振幅的大小？ ...