人教版高中物理选择性必修第1册 第一章 动量守恒定律 5 弹性碰撞和非弹性碰撞 (2).pptVIP

高中物理选择性必修第一册人教版;5弹性碰撞和非弹性碰撞

1.通过对日常现象的观察,明确碰撞的分类及特点。

2.通过实验探究,体会碰撞前后物体动能的变化。

3.通过练习,掌握解决碰撞问题的方法,并能用能量的观点分析弹性碰撞和非弹性

碰撞。;1.碰撞

物体碰撞时,通常作用时间①很短????,相互作用的内力②很大????。在碰撞现象

中,满足内力远③大于????外力,故满足动量守恒条件。

2.碰撞的分类

(1)从能量角度分类?;(2)从碰撞前后物体运动的方向是否在同一条直线上分类

a.正碰(对心碰撞):两个小球相碰,碰撞之前球的运动速度与⑩两球心????的连线在

同一条直线上,碰撞之后两球的速度仍会沿着?这条直线????。

b.斜碰(非对心碰撞):两个球发生碰撞,如果碰撞之前球的运动速度与?两球心????

的连线不在同一条直线上,碰撞之后两球的速度都会偏离?原来两球心的连线????。;1.两个质量分别为m1、m2的小球发生弹性正碰,v1≠0,v2=0,则碰后两球的速度

分别为v1=??????v1????,v2=??????v1????。

2.若质量相等的两球(m1=m2)发生弹性正碰,v1≠0,v2=0,则v1=?0????,v2=?????v1????,;1.生活中,玻璃球或钢球发生碰撞时,动能损失很小,可以将其碰撞视为弹性碰撞。

?(√)

2.弹玻璃球是男孩们童年的小美好,两玻璃球发生正碰时,其动量一定守恒。(????√)

3.赛车比赛中碰撞时有发生,若质量相等的两赛车发生碰撞,其速度一定互换。?

(?????)

4.爆炸属于剧烈碰撞,在爆炸过程中,系统的动量守恒,机械能减少。?(?????)

提示:爆炸过程作用时间很短,平均作用力很大,远大于系统所受外力,所以认为爆

炸过程中系统的动量守恒;但爆炸过程中,有化学能转化为动能,动能会增加,从而

导致机械能增加。;5.微观粒子间的相互作用,由于不发生直接接触,所以不能称其为碰撞。?(?????)

提示:微观粒子具有短时间内发生强大内力作用的特点,所以仍然是碰撞。

6.科学家们让两个带正电的重离子加速后,沿同一直线相向运动并发生猛烈碰撞,

碰后离子的动能可能全部转化为内能。?(√)

提示:两重离??碰前运动方向相反,若两离子碰前的动量等大,碰后两离子可能均静

止,这时动能完全转化为内能。;1|碰撞问题的三个原则;问题

1.发生“亲密接触”后,理论上张涵的速度有没有可能大于狗的速度?

提示:设人和滑冰车的质量为M,狗的质量为m,碰撞前人和滑冰车的速度为v,碰撞后

人和狗的速度分别为v1和v2,若碰后人和滑冰车反向运动,根据动量守恒定律可得

Mv=-Mv1+mv2,则有M(v+v1)=mv2。在理论上,若mM,则v1有可能大于v2。

2.发生“亲密接触”后,实际上张涵的速度有没有可能大于狗的速度?

提示:没有可能。实际人和滑冰车的质量一定大于泰迪狗的质量,由问题1的分析

可知,v1一定小于v2。

3.若质量相等的张涵和赵博迎面相撞(假设碰撞时二人均未摔倒且视为一维碰撞),

试定性分析碰后二人的运动情况有哪几种可能?

提示:若碰前两人的速度大小相等,则碰后两人均静止;若碰前两人速度不相等,则

碰后两人可能均反向运动,也可能沿碰前速度大的方向以相同的速度运动,还可能

都沿碰前速度大的方向以不同的速度运动。;(1)动量守恒:p1+p2=p1+p2。

(2)动能不增加:Ek1+Ek2≥Ek1+Ek2或?+?≥??。

(3)速度要符合实际情况

①碰撞前两物体同向运动,后面运动的物体的速度一定要大于前面运动物体的速

度,即v后v前,否则无法实现碰撞;若碰后两物体同向运动,应满足v后≤v前,且原来在前

面运动的物体的速度一定增大,即v前≥v前。

②碰撞前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变。;常规意义上的碰撞,时间短、物体间作用力大,其作用力是斥力。有些情况下,

当两个物体发生作用时,尽管作用时间比较长,甚至其间的作用力也不是斥力,我们

仍可以当成碰撞来处理,这类问题我们称为类碰撞问题。常见模型具体分析如下:; 类碰撞模型之“弹簧模型”

(1)对于弹簧类问题,在作用过程中,系统所受的合外力为零,满足动量守恒。

(2)整个过程涉及弹性势能、动能、内能、重力势能的转化,应用能量守恒定律解

决此类问题。

(3)弹簧压缩至最短时,弹簧连接的两物体速度相同,此时弹簧的弹性势能最大。

类碰撞模型之“子弹打木块模型”

(1)子弹打木块的过程很短暂,认为该过程中内力远大于外力,则系统动量守恒。

(2)在子弹打木块过程中摩擦生热,系统机械能不守恒,机械能向内能转化。

(3)若子弹不穿出木块,二者最后有共同速度,机械能损失最多。; 类碰撞模型之“板块模型”