EJU 2002 年第 2 回 物理 第 2 题

考点
碰撞与反弹系数、机械能守恒
领域
力学
难度
简单
标准答案
③

解析摘要

标准解析

反向与损失是两件事

小球碰地时会发生形变,地板也可产生微小形变。碰撞前的平动动能在接触过程中转为弹性储能、内能及声等,普通碰撞中并非全部又恢复为小球离地时的平动动能。反弹速率因此通常不超过入射速率,对应恢复系数不超过一。

由前问关系,高度比等于恢复系数的平方,所以反弹可达到的高度通常不超过落下高度。因果链是碰撞中机械能转化、可恢复的反弹动能减少、反弹速率与高度受限,不能只凭运动方向发生改变就解释能量差。

完全弹性反弹也会让速度反向,但可以保持速率不变,因此“方向反转”不等于“机械能损失”。加速度描述力造成的速度变化,其方向是否改变也不足以说明能量能否返回。空气阻力在本题已经明确忽略,不能借现实中的空气影响代替题内碰撞机制。

这里说的损失是小球平动机械能未恢复,不是总能量凭空消失。尤其并非任何形变都会永久耗散;理想弹性形变可完全复原并返还能量。选项中的“形变等”应理解为普通碰撞的能量转化过程。

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