《__碰撞》-课件设计（公开).pptVIP

§16.4 碰 撞;碰撞中物体的相互作用时间极短， 相互作用力极大，即内力远大于外力;四、弹性碰撞与非弹性碰撞;2、弹性碰撞研究: ; ① 若m1=m2 ，可得v1’=0 ，v2’=v1 ， 相当于 两球交换速度．;3、非弹性碰撞：;4、完全非弹性碰撞：;三、散射--微观粒子的碰撞;;碰撞的分类;练习1:质量相等A、B两球在光滑水平桌面上沿同一直线，同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后两球的动量可能值是（ 　　　　） A.pA=6kg·m/s,pB=6kg·m/s B. pA=3kg·m/s,pB=9kg·m/s C. pA=－2kg·m/s,pB=14kg·m/s D. pA=－4kg·m/s,pB=17kg·m/s;【例3】如图5-4-1所示，甲车质量m1=20kg，车上有质量M=50kg的人，甲车（连同车上的人）从足够长的斜坡上高h=0.45m处由静止滑下，到水平面上后继续向前滑动，此时质量m2=50kg的乙车正以v0=1.8m/s的速度迎面滑来，为了避免两车相撞，当两车相距适当距离时，人从甲车跳到乙车上，求人跳出甲车的水平速度（相对地面）应在什么范围内？不计地面和斜坡的摩擦.（g=10m/s2） ;【解析】甲车（包括人）滑下斜坡后速度： v =3m/s. 在人跳离甲车和人跳上乙车过程中各自动量守恒，设人跳离甲车和跳上乙车后，两车的速度分别为v′甲和v′乙，则： （M+m1）v甲=Mv+m1v′甲……① Mv-m2v0=(M+m2)v′乙……② 恰不发生相撞的条件为：v′甲=±v′乙……③;从①得：v′甲=[（M+m1）v甲-Mv]/m1， 从②得：v′乙=[Mv-m2v0]/(M+m2). 当v′甲=v′乙时， (Mv-m2v0)/(M+m2)=-[(M+m1)v甲-m乙]/m1时， 得v=3.8m/s； 当v′甲=-v′乙时，有 [(m+m2)v甲-Mv]/m1=(m2V0-mv)/(M+m2)， 得v=4.8m/s. 所以人跳离甲车的速度（对地）应满足3.8m/s≤v≤4.8m/s.; 例2 一块质量为M=0.98 kg的木块静置于光滑水平面上，一颗质量 m=0.02 kg的子弹以 v0=100 m/s的水平速度射向木块，如果子弹射入木块后所受的相互作用阻力f=490 N，则木块厚度d至少应有多大才能不被子弹射穿; 分析：子弹射入木块后，以子弹和木块组成的系统为研究对象，则系统除了子弹与木块的相互作用力f以外，系统不受任何外力冲量（相互作用力f是一对内力，这一对内力的冲量之和为零），因此系统水平动量应该守恒．子弹没有射穿木块，表明系统的终态应是子弹与木块保持相对静止，二者以共同的末速度vt向前运动．这是典型的完全非弹性 相同时，子弹就与木块保持相对静上，此时子弹在木块中射入的深度就是子弹与木块相对运动的距离d，如图所示．在此过程中，子弹m的对 ;解：以子弹m和木块M组成的物体系统为研究对象，运用动量守恒定律，则有 ;同时考虑到fM=fm=f，将上两式相加，则有;方法2; 说明：1．如果木材厚度L＜d，则子弹射穿木块后还有相对于木 d处即达到相对静止，子弹未能到达图4-1中所示的木块的右近缘．如果 ＜100 m/s，则子弹不能射穿木块． 2．在子弹射进木块的过程中，M和m组成的系统虽然动量守恒， 对内力做功的代数和并不为零．所以，系统的动能并不守恒，由于这一对摩擦力的存在，使系统的一部分机械能转化为内能，由④式还看出：系统机械能的损失量（即系统内能的增加量）等于M与m之间的相互作用力f与相对位移d的乘积，特别要注意，不能把此乘积叫做f所做的功！因为做功中的位移s必须是对地位移。 ;例3 具有弧形光滑表面（右侧足够高）的小车A静止在平台边缘的水平光滑地面上，小车质量MA=4kg。静止在光华平台上的小物体B，其质量为mB=0.9kg。质量为mC=0.1kg的子弹C以速度v0=20m/s水平射入B，经极短时间与B达到相对静止，并使B（含C）从P点向右滑上小车，如图所示(g取10m/s2)。试求： （1）物块B在小车A上所能达到的最大高度h；（2）物块B在小车A上回滑到P点时的对地速度vB. ;分析：整个过程可分为三个阶段： 第一阶段以C和B组成的体系为研究对象，在子弹C射入物块B的过程中，系统不受任何水平外力冲量，因此系统动量守恒，可求得B（与 第二阶段以B（含C）和A组成的体系为研究对象，在物块B上滑过程中，系统不受任何水平方向的外力冲量，系统水平动量守恒．当物 此过程中，由于一切表面均光滑，因此除了重力做功之外，无其他力对系统做功，系统的总机械能守恒，从而可