粤教版高中物理选修3-5物体的碰撞.ppt

物体的碰撞 1．了解历史上对碰撞问题的研究过程。 2．知道生活中各种各样的碰撞形式。 3．知道弹性碰撞和非弹性碰撞。 4．能正确表达弹性碰撞和非弹性碰撞的特征，会用能量守恒的关系分析弹性碰撞和非弹性碰撞现象。 碰撞是自然界中常见的现象。比如，在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海绵垫子；从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲；乘坐汽车要系好安全带等，这样做的目的是什么呢？而在某些情况下，我们又不希望这样，比如我们是用铁锤钉钉子而不用橡胶做的锤子。这些现象中的原因是什么呢？通过我们今天的学习来探究其中的奥秘。碰撞既然是自然界中常见的现象，那么又应遵循什么规律呢？ 一、历史上对碰撞问题的研究 最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大学校长、物理学教授________。他在1639年发表的著作《__________》中得出了一些碰撞的结论。随后，著名的物理学家如伽利略、马略特、牛顿、笛卡儿、惠更斯等都先后进行了一系列的实验。 二、生活中的各种碰撞 1．两个或两个以上有________的物体相遇时，在很短的时间内它们的________发生显著变化，这种物体间相互作用的过程叫做碰撞。 运动的比例 马尔西 运动状态 相对速度 2．两个小球碰撞时的速度__________方向，称为正碰；两个小球碰撞前的相对速度____________上，称为斜碰。 三、弹性碰撞和非弹性碰撞 1．任何两个小球碰撞时都会发生形变，若两球碰撞后形变能完全恢复，则没有________，碰撞前后两小球构成的系统的________相等，这种碰撞称为完全弹性碰撞。 2．若两球碰撞后它们的形变不能完全恢复原状，碰撞前后系统的________不再相等，这种碰撞称为非弹性碰撞。 不在连心线 沿着连心线 动能 能量损失 动能 生活中的各种碰撞现象 两个或两个以上有相对速度的物体相遇时，在很短的时间内它们的运动状态发生显著变化，这种物体间相互作用的过程叫做碰撞。若两个小球碰撞时的速度沿着连心线方向为正碰；两个小球碰撞前的相对速度不在连心线上为斜碰。 碰撞现象具有如下的特征：相互作用时间短，作用力变化快和作用力相当大，因而其他外力可以忽略不计。其变化规律复杂，与碰撞时物体的速度、材料性质、接触表面情况有关。 1．两个穿孔小球用细线连接起来，中间夹有一根已被压缩的弹簧，如下图所示，剪开细线，小球将分别向两侧弹开，这种现象是否也属于物体的碰撞？生活中有没有类似的实例？ 解析：A、B两物体被弹开也是碰撞。因为A、B两个物体在细线被剪开的极短时间内被弹开，产生很大的相互作用，它具有相互作用时间短，作用力变化快和作用力峰值大等特点，在这瞬间木块与地面间的摩擦力与弹簧中的弹力比起来可以忽略不计。生活中类似的事例很多，如：机车启动时对拖牟的突然拉动，炸弹的爆炸等。 弹性碰撞与非弹性碰撞 弹性碰撞：碰撞时产生弹性形变，碰撞后形变完全消失，碰撞过程没有动能损失。 非弹性碰撞：碰撞时产生的形变有部分恢复，此时系统动能有部分损失。 完全非弹性碰撞：碰撞后物体粘结成一体或相对静止，即相互碰撞时产生的形变一点没有恢复，碰撞后相互作用的物体具有共同速度，系统的动能不守恒，此时损失的最多。 下列说法正确的是(　　) A．能量守恒的碰撞是弹性碰撞 B．弹性碰撞时机械能守恒 C．正碰是弹性碰撞 D．斜碰一定是非弹性碰撞 解析：能量守恒定律是普遍规律，能量在转化过程中能量也守恒，但不一定动能不变，所以选项A错误。 弹性碰撞时产生弹性形变，碰撞后形变完全消失，碰撞过程没有动能损失，机械能守恒，所以选项B正确。 正碰是对心碰撞，但不一定是弹性碰撞，斜碰也不一定是非弹性碰撞，所以选项C、D错误。 答案：B 1．在光滑的水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m。现B球静止，A球向B球运动，发生弹性碰撞。两球压缩最紧时的弹性势能为Ep，动能为Ek，则碰前A球的速度等于(　) 课堂训练 答案：B 1．下列说法正确的是(　　) A．两钢球碰撞后分开属于弹性碰撞 B．飞鸟撞飞机后一起运动属于弹性碰撞 C．“守株待兔”中兔子撞上树桩属于完全非弹性碰撞 D．雨滴下落与地面的碰撞属于弹性碰撞 解析：碰撞时产生弹性形变，碰撞后形变完全消失的是弹性碰撞，A正确。碰撞时产生的形变不能恢复的是非弹性碰撞，B、D错误。碰撞后物体粘结成一体或相对静止，碰撞后相互作用的物体具有共同速度，是完全非弹性碰撞，C错误。 答案：A 2．如图所示，P物体与一个连着弹簧的Q物正碰，碰后P物静止，Q物以P碰前的速度v离开。已知P与Q质量相等，弹簧质量不计，则当弹簧被压缩至最短时，下面的结论正确的是(　　) A．P的速度恰好为0 B．P与Q具有相同的速度 C．Q刚开始运动 D．P的全部动能转