巧用质心参考系解决复杂“一维弹性碰撞”问题

高中阶段的“一维弹性碰撞”问题,对碰撞前后的速度和相对速度的研究较多,对碰撞过程中的速度和位移变化量的研究较少。有些“一维弹性碰撞”问题的运动情境复杂,涉及位移、速度、加速度等多个物理量变化,只简单运用动量守恒定律难以解决问题。解决此类问题需要建立弹性碰撞前后物体速度随时间变化的图像,借助质心系和质心速度的概念直观表达碰撞的复杂动态过程,利用图像与横轴围成面积表达碰撞过程中的位移变化量。