完全弹性碰撞完全非弹性碰撞绪论.ppt

3-7 碰撞 第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 §3-7 碰撞 两个或两个以上的物体发生相互作用，使它们的运动状态在极短的时间内发生了显著的变化，物理学上称这种相互作用为碰撞。 碰撞的共同规律： 在碰撞过程中，碰撞物体间的相互作用力外力，所以外力可以忽略不计，碰撞物体组成的系统动量守恒。 一、碰撞 碰撞的共同规律： 在碰撞过程中，碰撞物体间的相互作用力外力，所以外力可以忽略不计，碰撞物体组成的系统动量守恒。 从能量是否守恒，碰撞可分为： 完全弹性碰撞 ——碰撞后物体的变形可以完全恢复，机械能守恒. 非弹性碰撞 ——碰撞后物体的变形不能完全恢复，机械能不守恒. 从能量是否守恒，碰撞可分为： 完全弹性碰撞 ——碰撞后物体的变形可以完全恢复，机械能守恒. 非弹性碰撞 ——碰撞后物体的变形不能完全恢复，机械能不守恒. 完全非弹性碰撞 ——两个物体碰撞后结合在一起，并以同一速度运动，能量不守恒. 二、对心碰撞（一维碰撞） 两球碰撞前后都在同一条直线上运动，这种碰撞叫对心碰撞。 v20 v10 碰撞前 碰撞中 碰撞后 v2 v1 v20 v10 二、对心碰撞（一维碰撞） 两球碰撞前后都在同一条直线上运动，这种碰撞叫对心碰撞。 碰撞前 碰撞中 碰撞后 v2 v1 1. 完全弹性碰撞 动量守恒 机械能守恒 1. 完全弹性碰撞 动量守恒 机械能守恒 讨论 ——交换速度 1. 完全弹性碰撞 动量守恒 机械能守恒 讨论 ——交换速度 讨论 ——交换速度 讨论 ——交换速度 2. 完全非弹性碰撞 v20 v10 2. 完全非弹性碰撞 v 碰撞前 碰撞中 碰撞后 动量守恒 v20 v10 2. 完全非弹性碰撞 v 碰撞前 碰撞中 碰撞后 动量守恒 例1 地面上竖直安放着一个劲度系数为k 的弹簧，其顶端连接一静止的质量 为M 的物体。有个质量为 m 的物体，从距离顶端为 h 的P 处自由落下，与 M 作完全非弹性碰撞。求弹簧对地面的最大压力。 M m h P 例1 地面上竖直安放着一个劲度系数为k 的弹簧，其顶端连接一静止的质量 为M 的物体。有个质量为 m 的物体，从距离顶端为 h 的P 处自由落下，与 M 作完全非弹性碰撞。求弹簧对地面的最大压力。 无形变 O y 解： 系统1： 设碰撞后的共同速度为v0，则 碰撞前瞬间 m 的速度： 动量守恒： 系统2： 碰撞后（m+M）压缩弹簧的过程： 势能零点： O点（弹簧无形变） 机械能守恒 M m h P 例1 地面上竖直安放着一个劲度系数为k 的弹簧，其顶端连接一静止的质量 为M 的物体。有个质量为 m 的物体，从距离顶端为 h 的P 处自由落下，与 M 作完全非弹性碰撞。求弹簧对地面的最大压力。 无形变 O y 系统2： 碰撞后（m+M）压缩弹簧的过程： 势能零点： O点（弹簧无形变） 机械能守恒 解： 其中： M m h P 例1 地面上竖直安放着一个劲度系数为k 的弹簧，其顶端连接一静止的质量 为M 的物体。有个质量为 m 的物体，从距离顶端为 h 的P 处自由落下，与 M 作完全非弹性碰撞。求弹簧对地面的最大压力。 无形变 O y 解： 其中： 弹簧压缩最大时，压力最大，此时（m+M）速度为零 机械能守恒： M m h P 例1 地面上竖直安放着一个劲度系数为k 的弹簧，其顶端连接一静止的质量 为M 的物体。有个质量为 m 的物体，从距离顶端为 h 的P 处自由落下，与 M 作完全非弹性碰撞。求弹簧对地面的最大压力。 无形变 O y 解： 机械能守恒： 弹簧对地面的最大正压力N 为： 例2 一质量为 m 的球，从质量为 M 的圆弧形槽中自静止滑下，设圆弧形槽的半径为 R（如图）。若所有摩擦都可忽略，求小球刚离开圆弧形槽时，小球和木块的速度各是多少？ 解： 机械能守恒： 弹簧对地面的最大正压力N 为： M R M m 例2 一质量为 m 的球，从质量为 M 的圆弧形槽中自静止滑下，设圆弧形槽的半径为 R（如图）。若所有摩擦都可忽略，求小球刚离开圆弧形槽时，小球和木块的速度各是多少？ 解： 系统1： M R M m 设 m 刚离开圆弧轨道时的速度为 v M 的速度为V 水平方向合外力为零，动量守恒 系统2： 机械能守恒 例2 一质量为 m 的球，从质量为 M 的圆弧形槽中自静止滑下，设圆弧形槽的半径为 R（如图）。若所有摩擦都可忽略，求小球刚离开圆弧形槽时，小球和木块的速度各是多少？ 解： M R M m 系统2： 机械能守恒 解（1）、（2）得：