完全非弹性碰撞在光滑的水平面上,设有两个物体,质量分别为1m 和2m ,当物体1m 以速度1v 跟静止的物体2m正碰时粘在一起,共同速度为v ,由动量守恒则有:1 112()m vmm v系统损失的机械能为221 11211 ()22Qm vmm v解得:2121122()m mQvmm若1m >>2m ,则1vv,22212 121122(1)mQvm vmm而2m 获得的动能22222 11122kEm vm vQ上式表明,当质量很大的物体与质量很小的静止物体发生完全非弹性碰撞时,前者的动能几乎不变,因此系统损失的机械能跟后者增加的机械能几乎相等
若保持物体恒速,则从碰撞角度而言,就相当于其质量为无限大,由此得到结论: 在恒速物体与静止物体相互作用达到共同速度的过程中,被加速的物体增加了多少动能,系统就增加多少内能(或势能)
【例 1】传送带以1/m s 的速度水平匀速运动,沙斗以 20/kg s 的流量向传送带上装沙子,为保持传送带的速率不变,则驱动传送带的电动机因此应增加的功率 ( )A、10W B、 20W C、30W D、 40W【解析】 每秒流到传送带上的沙子被传送带加速所获得的动能为21102kEmvJ,在沙子加速的过程中,因为相对于传送带向后滑动而产生热量,由结论可知每秒增加的内能为10kQEJ, 为 保 持 传 送 带 的 速 度 不 变 , 电 动 机 所 增 加 的 功 率 应 为10 10201kQEPWWt,所以 B 对
【答案】 B 【例 2】如图 3-4-8 所示,在光滑的水平面上,AB、两物体质量分别为1m 和2m ,中间用一根原长为0L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接在一起,处于自然静止状态,某时刻突然给 A 一个水平向右的速度0v ,同时加一个水平向右的外力 F ,使物体 A保持以0v 的速