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第一节 物体的碰撞 动量 （1课时） [课程导入] 碰撞是自然界中一种司空见惯的现象．事实上，地球上物体运动状态的改变，许多都是通过碰撞实现的． 碰撞就是两个或两个以上的物体在相遇的极短促时间内产生非常之大的相互作用力，而其他的相互作用力相对来说显得微不足道的过程 台球、篮球、乒乓球等球类活动都是典型的碰撞．这些现象都有一个共同的特点：相互作用时间短、作用力变化快、作用力的峰值大，其它细微的外力可以忽略不计． 二、弹性碰撞和非弹性碰撞 根据碰撞的机械能变化，可以将碰撞分为如下几类： 1.弹性碰撞：碰撞前后的动能一般地两个硬质小球间的碰撞，就很接近弹性碰撞2.非弹性碰撞：碰撞中动能不守恒，两物体间的碰撞一般是非弹性碰撞 3.完全非弹性碰撞：两个物体碰后合为一体，具有共同的速度，能损失最大动量，即物体的质量和速度的乘积，用来描述运动物体的作用效果，是物体机械运动的量度 动量p=mv，单位取决于质量的单位和速度的单位在国际单位制中，动量的单位是kg·m/s 　　动量具有矢量性、瞬时性和相对性三个性质动量的方向即速度的方向，而动量定义中的速度即瞬时速度，因此，动量是状态量由于物体的运动速度与参考系的选取有关，所以物体的动量也与参考系的选取有关，通常情况下以地面为参考系，但要注意的是，动量由于具有矢量性，动量的变化实质上就是描述的速度的变化，其中包括速度大小的变化或者速度方向的变化． 　　　　　　　　　　　　　[实践与拓展] 1、关于动能和动量 有同学自然会问，即然物理学里定义了动能，为什么还有定义动量呢？因为动能和动量都是由质量和速度两个物理量组合而成的：动量：，而动能：，从而有相同的一些变化关系，如：速度不变，质量增加，动能和动量都增加；质量不变，速度增大，则动能和动量都增大．看上去没有新意，也没有重复定义的必要．事实上，一个本质的问题就是动能和动量分别对应一个不同的物理过程，以后我们会学到，动量的变化是由于外力冲量的结果，而动能的变化是由于外力做功的结果；动能是标量，没有方向，只有大小，动量是矢量，有大小也有方向．就是说，一个物体的动能不变，但是动量可能是变化的，因此，动量更能描述物体运动的细节和过程．至于物理学中会不会定义和之类的物理量，现在看是是没出息必要的，因为找不到它定义的理由．也不能明确它具体的物理意义． 物体的动量和动能的关系式：，或者： 2、自然界中的碰撞模型 在自然界中，有些物理现象看上去不是碰撞，但它具有与碰撞类似的物理过程，它也可以建立碰撞模型进行物理研究．如：气体分子的运动，它虽然没有实际意义上的碰撞，即就是说两个分子的作用根本无法达到接触的程度，但是由于分子靠得越近，分子力（表现为斥力）就越大，当两分子之间的距离达到最小时，分子再分开越来越远，这也可视为碰撞模型，在以后的学习过程中我们都要用到相关碰撞的理论进行研究．再者，两物体间如果存在弹簧，由于弹簧的压缩而使物体相互排斥，也可以视作碰撞模型．两个物体从静止开始由于内的作用分开，也可以视作碰撞过程． 例1．两个物体动量之比是1:2，质量之比是2:1，则物体动能之比为多少？ 解析：其实这个题关键求两物体的速度之比．由已知条件： 故： 这类型问题也可以利用关系式，或者：进行求解． 答案：1:8 例２．碰撞过程的主要特点是： Ａ．相互作用时间短 Ｂ．作用力变化快 Ｃ．作用力的最大值大，其它外力可以忽略不计 Ｄ．两物体相互作用力大小可能不相等 解析：ABC见教材原话，由于碰撞过程是相互作用的过程，故相互碰撞的力大小相等且方向相反． 答案：ABC [课时作业] 课后习题 课时作业：教材P9习题第1、2题 补充习题 1．下列说法正确的是 A．物体动量增大，动能一定增大 B．物体动能增大，动量一定增大 C．动能发生变化，动量一定发生变化 D．动量发生变化，动能一定发生变化 2．有关物体的动能与动量，说法错误的是 Ａ．物体在平衡力作用下，其动能一定不变 Ｂ．物体其动量发生变化，那么它一定受到外力的作用 Ｃ．作匀速圆周运动的物体，其动能和动量均发生变化 Ｄ．合外力对物体做功，其动量一定发生变化 3．物体在运动过程中加速度不为零，那么以下结论正确的是 Ａ．物体的速度大小一定随时间变化 Ｂ．物体的速度方向一定随时间变化 Ｃ．物体的动能一定随时间变化 Ｄ．物体的动量一定随时间变化 4． 两个小球发生碰撞时，下列说法正确的是 Ａ．每一个小球的动量将一定发生变化 Ｂ．每一个小球的动能将一定发生变化 Ｃ．碰前碰后两小球的总动能一定相同 Ｄ．两个小球的动能可能不变 5．两物体的动能之比为3:1，质量之比是1:2，则两物体的动量之比是多少？ [答案点拨] （一）教材习题 讨论与交流．如果碰的部位相同，两只鸡蛋应该是同时破裂，并且破损的程度完全相同．