高二物理物体的碰撞课件讲义.ppt

生活中的各种碰撞现象 二、碰撞的分类 （２）按运动形式 ①对心碰撞（正碰）：碰撞前后，物体的运动方向在同一直线上。 (1)对P1、P2组成的系统,由动量守恒定律得 mv0=2mv1 解得v1= 对P1、P2、P组成的系统,由动量守恒定律得 2mv1+2mv0=4mv2 解得v2= v0。 (2)对P1、P2、P组成的系统,从P1、P2碰撞结束到最终P停在A点,由能量守恒定律得 μ·2mg(2L+2x)= ·2m + ·2m - ·4m 解得x= -L 对P1、P2、P组成的系统,从P1、P2碰撞结束到弹簧压缩到最短,由能量守恒定律得 μ·2mg(L+x)+Ep= ·2m + ·2m - ·4m 解得Ep= 一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为g。求 （i）木块在ab段受到的摩擦力f； （ii）木块最后距a点的距离s。 v0 c P b a 解析：（i）设木块和物体P共同速度为v,两物体从开始 到第一次到达共同速度过程由动量和能量守恒得： ① ； ② （ii）木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次相同（动量守恒）全过程能量守恒得： 由②③④得： 。 由①②得 两质量分别为 M1 和 M2 的劈 A 和 B，高度相同，放在光滑水平面上，A 和 B 的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示，一质量为 m 的物块位于劈 A 的倾斜面上，距水平面的高度为 h.物块从静止滑下，然后又滑上劈 B.求物块在 B 上能够达到的最大高度． 如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M，A、B间动摩擦因数为μ，现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求： （1）A、B最后的速度大小和方向. （2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小. Mv0－mv0=（M+m）v v＝ v0，方向向右 v＝ (2011 年惠州三模)如图 示，质量 M＝2 kg 的长木板 B 静止于光滑水平面上，B 的右边放有竖直固定挡板，B 的右端距离挡板 s.现有一小物体 A(可视为质点)质量为 m＝1 kg，以初速度 v0＝6 m/s 从 B 的左端水平滑上 B.已知 A 与 B 间的动摩擦因数μ＝0.2，A 始终未滑离 B，B 与竖直挡板碰前 A 和 B 已相对静止，B 与挡板的碰撞时间极短，碰后以原速率弹回．求： (1)B 与挡板相碰时的速度大小． (2)s 的最短距离． 解：(1)设 B 与挡板相碰时的速度大小为 v1，由动量守恒定 律 mv0＝(M＋m)v1 解得 v1＝2 m/s (2)A 与 B 刚好共速时 B 到达挡板，此时 s 最短，由牛顿第 二定律，B 的加速度 如图所示,两根间距为l的光滑金属导轨(不计电阻),由一段圆弧部分与一段无限长的水平段部分组成.其水平段加有竖直向下方向的匀强磁场,其磁感应强度为B,导轨水平段上静止放置一金属棒cd,质量为2m,电阻为2r.另一质量为m,电阻为r的金属棒ab,从圆弧段M处由静止释放下滑至N处进入水平段,圆弧段MN半径为R,所对圆心角为60°,求 （1）ab棒在N处进入磁场区速度多大？此时棒中电流是多少？ （2） cd棒能达到的最大速度是多大 （3）ab棒由静止到达最大速度过程中, 系统所能释放的热量是多少？ 解得: 进入磁场区瞬间,回路中电流强度I为 解析: (1)ab棒由静止从M滑下到N的过程中,只有重力做功,机械能守恒,所以到N处速度可求,进而可求ab棒切割磁感线时产生的感应电动势和回路中的感应电流. ab棒由M下滑到N过程中,机械能守恒,故有 * 汽车碰撞实验 儿童乐园碰碰车 水上电动碰碰船 一、碰撞的特点 1、相互作用时间极短。 ２、相互作用力极大，即内力远大于　　　　　　　　　　　　外力，所以遵循动量守恒定律。 思考：碰撞有什么特点呢？ 碰撞过程相互作用力很大，内力远大于外力，所以遵从动量守恒定律。那么，两个物体相碰，碰撞之前它们的动能之和与碰撞之后的动能之和相等吗？ 思考与讨论 如图所示，A、B是两个悬挂起来的钢球，质量相等。使B球静止，拉起A球，放开后A与B碰撞，观察碰撞情况。 演 示 １、弹性碰撞研究: V1 V2=0 光滑 ① 若m1=m2 ，可得v1’=0 ，v2’=v1 ， 相当于 两球交换速度． ③若 m