带有1/4光滑圆弧轨道,质量为M的滑车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量也为M的小球以速度v0水平冲上 滑车,到达某一高度后,小球又返回车的左端,则( )
A .小球以后将向左做平抛运动
B.小球将做自由落体运动
C.此过程小球对小车做的功为Mv0^2/2
D.小球在弧形槽上升的最大高度为vo^2/2g
答案选BC
但对答案的解释说法不一
有答案列出
M*V0^2 / 2=(2M*V^2 / 2)+MgH (1)
M*V0=2M*V (2)
(注:依此方程确实可以导出答案BC,但对其解释产生了下述分歧)
该解释认为水平分动量守恒得(2),无疑正确。然而对于(1)的解释却是“由于无摩擦做功,机械能守恒”。
另有答案认为“该过程类似于小球与滑车发生弹性碰撞”.而众所周知,完全弹性碰撞无机械能损失,故也能得出(1)。
我们知道,碰撞过程中即使无摩擦,也可能有机械能损失。但为什么前者直接作出机械能守恒的判断、后者直接判断为弹性碰撞呢?其依据是什么?
另外,笔者对系统质心的动量与动能守恒不甚了解,是否可以从这个角度对(1)式做出证明、解释呢?该小球在各个时期的速度可求吗?愿有研究的知友对此做一点详细解答。
我的问题补充才出来
我对你所说的粘性很感兴趣,例如两火车厢相撞后接在一起,他们机械能经计算损失了,是什么原因,莫非和楼上所讲“内力做功”有关?
本回答被提问者采纳看上述题如何,问题补充显示较慢
追答两火车厢相撞后接在一起,他们机械能经计算损失了!!!!这属于非完全弹性碰撞!!!
机械能转化成了热能!
你说非弹性碰撞的机械能损失变成了热能吗?可是用质心算他们的机械能从来就没变过啊?
追答哪有非弹性碰撞?我是说明显没有热能产生
追问我知道没有, 但你说“弹性碰撞的判断就是看是否有能量损失,就是看是否有摩擦力做功转变成热”后半句对吗?弹性碰撞真是靠摩擦来判断的吗?非弹性碰撞不也可以没有摩擦而机械能损失吗?在我看来弹性碰撞不是人为规定出来的一类无机械能损失的碰撞吗?感谢你的回答。
追答你说的没错,叫做非刚体的形变做功,我们所说的能量损失,绝大多数情况下都是因为摩擦的存在转化成热,也有可能是物体不是刚体,导致内力做功,但是题目明显高速我们,遇到的是刚体,不考虑形变做功,你只要考虑有无摩擦就可以了。
追问我懂了,我对碰撞导致的机械能损耗的纠结关键在于你所讲内力做功一词,本人一介中学生,不甚了解,关于内力做工神怎么回事,你知道相关物理学书籍中那些章节有谈到吗?我自己看书去吧,你讲的很多了,谢谢你。
追答爆炸类的物体,动量守恒,但是动能不守恒,就来自内力做功。中学生对此没什么要求