04-07-22_两粒子碰撞后碰壁时间
本期高中物理竞赛试题，我们共同来研究一下碰撞过程的处理方法和思路，本期题目通过处理两类碰撞过程，即完全非弹性碰撞和完全弹性碰撞的过程，来分别处理两个粒子的对心碰撞和非对心碰撞问题，一般情况下，在处理完全非弹性碰撞的过程中，能够应用的物理学原理只有动量守恒，由于在碰撞前后机械能会有较大损失，因此在碰撞前后机械能守恒定律并不满足，而对于完全弹性碰撞过程，由于碰撞前后并没有机械能的损失，因此在解决问题的过程中，动量守恒和机械能守恒都满足，因此能够通过联立方程的方式解决问题。并且由于题目中的碰撞过程，不仅仅涉及到了两个粒子的对心正碰问题，还涉及到了非对心的碰撞过程，因此在应用动量守恒解决问题的时候，要注意动量守恒的正交方向性。
试题预览
A 种原子沿半径为 R 的圆通槽的轴 CC’ 飞行，与实际不动的 B 种原子碰撞，A 种原子动能为临界值，即当对心碰撞时，形成 AB 分子，该分子以速度 v 继续运动，当非对心碰撞时不起反应，即两个原子发生弹性碰撞，求在碰撞后 B 种原子可以离开圆筒轴碰到槽壁所需要的最短时间。
解题步骤
方法分析
通过分析上面的解题过程，同学们不难发现，这个题目的难点其实并不在物理知识的应用方法上，而在于解题过程的解题步骤的应用上，首先题目中的未知量相对较多，需要在前期分析计算过程中，详细规划计算方法，找到最合适的计算过程，其次，同时因为题目中未知量较多，很多同学希望能够得到更多的方程来求解方程组的解，并希望能够找到更多的方程来进行求解，在这样的思路下，同学们可能会陷入到找不到方程的境地，或者有一部分同学会将两个完全弹性碰撞后的恢复系数方程引入，这样就会更加加重计算的复杂性，使得计算出结果的过程更为复杂，因此在遇到类似与本期题目的情况时，在很难找到其他有价值的方程时，应该解一下方程试试，可能就像本期题目一样，在解题过程中，可以将很多未知量约掉后，得到最后的答案。
这里小编主要想强调一下这两个知识点，首先一个就是关于恢复系数方程的，很多同学在发现未知量很多的时候，就引入了大量方程求解，其中恢复系数方程是被引入最多的一个，这里小编强调一下，恢复系数方程、动量守恒方程和机械能守恒方程三者只能取其中的两个，其实说到底，恢复系数方程完全可以通过动量守恒方程和机械能守恒方程得到，并且这三个方程中，只要知道了其中两个，就能够完全推出另外一个，当然这是对完全弹性碰撞过程而言的，对于其他的碰撞过程，恢复系数方程其实来自于碰撞前后的形变冲量的作用，与机械能守恒和动量守恒都没有关系。
第二就在求解过程中，应该注意应用三角函数公式，适当组合以约去角度，简化计算过程。
