《科学探究-一维弹性碰撞》参考课件2.ppt

碰撞**在前面讨论的问题中，物体在力的作用下，运动速度都是连续地、逐渐地改变的。本章研究另一种力学现象:物体的运动速度突然发生有限的改变。碰撞：运动物体在突然受到冲击（包括突然受到约束或解除约束）时，其运动速度发生急剧变化的现象称为碰撞。**对接碰撞******请注意撞击物与被撞击物的特点！一．不同类型的碰撞：1.完全弹性碰撞——动量守恒，动能守恒2.完全非弹性碰撞——动量守恒，动能损失最大（以共同速度运动），动能转化为其它能量，如内能、重力势能、弹性势能、磁场能、电场能等。3.非弹性碰撞——动量守恒，动能有损失**碰撞的特征和基本假定1.碰撞的特征：物体的运动速度或动量在极短的时间内发生极巨的改变。碰撞时间之短往往以千分之一秒甚至万分之一秒来度量。因此加速度非常大，作用力的数值也非常大。碰撞力（瞬时力）：在碰撞过程中出现的数值很大的力称为碰撞力；由于其作用时间非常短促，所以也称为瞬时力。**即使是很小的物体，当运动速度变化很快时，瞬时力可以达到惊人的程度。有关资料介绍，一只重17.8N的飞鸟与运动着的飞机相撞，如果飞机速度是800km/h，碰撞力可高达3.56?105N，即为鸟重的2?104倍！不利因素：机械、仪器及其它物品由于碰撞而造成损坏等。有利方面：利用碰撞进行工作，如锻打金属，用锤打桩等。**年份道路交通事故数(起)死亡人数受伤人数直接经济损失(亿)0651,5727,80650,697307327,20981,649380,4421208265,20473,484304,91910.109238,35167,759275,1259.1近4年全国道路交通事故基本情况**1912年4月10日,号称永不沉没的超级巨轮“泰坦尼克号”由英国往纽约处女航,在大西洋洋面行驶时因与冰山发生碰撞而沉没,造成船上2235人中的1522人丧身.1987年12月20日,“多纳帕斯号”(设计载人:608人,经改装后可载人:1518人,实际载人:3000人),在往马尼拉方向行驶时因与油轮相撞而起火,造成船上3000人几乎丧身.**(1)在碰撞过程中，重力、弹性力等非碰撞力与碰撞力相比小得多，其作用可以忽略不计。但必须注意，在碰撞前和碰撞后，非碰撞力对物体运动状态的改变作用不可忽略。(2)由于碰撞时间极短，而速度又是有限量，所以物体在碰撞过程的位移很小，可以忽略不计，即认为物体在碰撞开始时和碰撞结束时的位置相同。2.研究碰撞的基本假设：二．弹性碰撞的规律V0静止ABABV1ˊV2ˊ?由动量守恒得：m1V0=m1V1′+m2V2′……………（1）由系统动能守恒联立①②式得：讨论：1.若m1=m2质量相等的两物体弹性碰撞后交换速度2.若m1m23.若m1m24.若A、B两物分别以v1、v2运动则质量相等的两物体弹性碰撞后交换速度仍成立.1.物块m1滑到最高点位置时，二者的速度；2.物块m1从圆弧面滑下后，二者速度3.若m1=m2物块m1从圆弧面滑下后，二者速度如图2所示，光滑水平面上质量为m1=2kg的物块以v0=2m/s的初速冲向质量为m2=6kg静止的光滑圆弧面斜劈体。求：例1v0m2m1解：（1）由动量守恒得m1V0=(m1+m2)VV=m1V0/(m1+m2)=0.5m/s（2）由弹性碰撞公式（3）质量相等的两物体弹性碰撞后交换速度∴v1=0v2=2m/s例2在竖直向上的匀强磁场中有两根光滑水平平行导轨,其上放置两根平行导体棒a、b，质量分别为m1`m2，b棒开始静止，a棒以初速度V0向右运动，求最后两棒的速度各是多少？V0Bm1m2ba解：两棒只受相互作用的磁场力，且始终大小相等，方向相反，因此动量守恒。由m1V0=(m1+m2)V得V=m1V0/(m1+m2)例3将两条完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车在同一直线上相向运动，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3米/秒，乙车速度大小为2米/秒