04-07-02_三木板非彈性碰撞速度
本期高中物理競賽試題，我們共同來研究一下碰撞過程的求解思路和方法，本期題目主要考查了同學們對於完全非彈性碰撞過程的認識，以及在碰撞以後的運動過程的受力分析，其中由於物體做完全非彈性碰撞，因此在碰撞過程中，碰撞的物體要保持動量守恆，但是並不保持機械能守恆，在此過程中系統的機械能將會有非常大的消耗，在題目已知條件的基礎下，僅僅利用機械能守恆定律就能得到碰撞以後的運動狀態，機械能守恆定律的缺失並不會造成影響，同時本期題目還考查碰撞完成後的運動狀態，這裡小編主要給出了兩種解題思路，一種是比較普通的運動分析的思路，另一種比較簡單，利用功能原理，考慮整個運動過程中能量的轉化過程，也能最終求解出答案，這裡小編還是著重推薦第二種方法和思路來求解該問題。
從本期題目的解題難度上來說，本期題目的難點其實是同學們能否考慮到碰撞完成後的運動過程可以利用機械能守恆來解答，這個還是需要同學們在今後的練習中多加注意的一點兒，由於一部分同學對於運動基礎內容掌握的還是很好的，這就導致了很多運動的問題並不習慣於應用能量的角度來解決問題，通過這個題目，小編從兩種解題上分別給出了解題步驟上來看，也能看出兩種方法的優劣，並不是能夠解出答案的方法都是好方法的。
典型例題與解題步驟
如圖1所示，兩塊相同的木板長均為 l ，重疊放在光滑的水平桌面上，第三塊尺寸和質量與前面兩塊完全相同的木板沿水平桌面運動並與疊放在下面的那塊木板做完全非彈性碰撞，希望碰後原來疊放在上面的那塊恰好移動到第三塊木板上，並首尾對齊，問第三塊木板碰前的速度 v0 應為多大？設木板之間的動摩擦因數為 μ 。
高中物理競賽典型例題解題方法與思路
通過上面小編給出的解題步驟，同學們也能夠弄明白這個題目的主要考查內容，並不在物理知識點上，而更多的應該在物理的思想上，也就是從能量的角度上解決物體問題的物理思想，這點還是非常重要的，通過上面兩種方法的對比，同學們應該非常簡單的就能發現其方法的優劣，對於運動學的方法，不僅僅運用了運動的相對性關係，在解題步驟上也非常繁瑣，計算過程比較複雜，同時反觀能量的角度來解決這個問題，就顯得簡單得多了，僅僅需要分析出系統動能的變化的產生原因就能解決了，還是比較簡單的，也是小編比較推薦的一種思路和方法。
下面小編著重就功能原理的思路來解決這個題目的思路說明一下。其實從物理知識的角度上來說，能量和動量都是能夠從牛頓第二定律推導出來的，也就是說，物體的動力學方法以及能量動量的思考角度從本質上來說，是完全統一的，針對這個題目，從能量的角度上來說，首先要看看碰撞以後的運動過程是不是符合應用機械能守恆或動量守恆的標準，由於系統中的三個木板，其沒有受到外力的作用，因此在運動過程中，水平方向上要保持動量守恆，也就是題目中給出的方程十二，同時由於系統中的兩個相對運動物體之間存在非保守內力的作用，也就是耗散力的作用，由功能原理可以知道，在這個過程中兩個相對運動的物體動能之所以減小的原因就是因為摩擦力的作用，即耗散力的作用，也就是說，系統減小的動能用於克服摩擦阻力做功，此時考慮整個系統為研究對象，從開始到結束狀態，摩擦力的作用距離就僅僅是兩個相對運動物體之間的相對運動距離，即一個木板的長度，這樣就寫出了方程十一的表達式，這樣聯立方程就能求解出答案了。