人教版选修3-5第十六章第4节 碰撞ppt 30张.pptx

第4节 碰撞东莞市南开实验学校 郑建林打台球撞车打桩机打桩钉钉子飞鸟撞飞机一、碰撞 碰撞指的是两个物体在＿＿＿＿＿内发生相互作用，由于相互碰撞的物体组成的系统，外力通常远小于内力，可以忽略不计，系统在碰撞过程中＿＿＿＿＿很短的时间动量守恒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。碰撞中两物体组成的系统动量守恒。1.对心碰撞:碰撞前后物体在同一条直线上运动， 也叫正碰.2.非对心碰撞:碰撞前后物体不在同一条直线上运动, 且碰撞后速度都偏离原来方向.也称为斜碰 .二、弹性碰撞与非弹性碰撞1、概念：弹性碰撞:碰撞中的相互作用力是弹力、电场力，碰撞中只有物体间动能、势能的转化，相互作用前后，系统的机械能守恒。非弹性碰撞:碰撞中的相互作用力存在摩擦力或介质阻力，碰撞中有内能或其它形式能的产生，相互作用后，系统的机械能减少。完全非弹性碰撞:两个物体碰撞后结为一体，系统的动能减少最多V1V2=0光滑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． ② 若m1m2 ， 则v1’0；且v2’一定大于0　若m1m2 ， 则v1’0；且v2’一定大于0　 ③若 m2m1 ， 则v1’= -v1 ， v2’=0 ． ④ 若 m1 m2 ， 则v1’= v1，v2’=2v1 ．V1 V2光滑3、非弹性碰撞：V1 V2光滑4、完全非弹性碰撞：按能量损失的情况分正碰按碰撞前后速度方向的关系分弹性碰撞：斜碰非弹性碰撞：完全非弹性碰撞：碰撞的分类动量守恒，动能没有损失动量守恒，动能有损失m1v1+m2v2=(m1+m2)v,动能损失最大5.碰撞应满足的条件：这些条件也是列方程的依据.在所给的条件不足的情况下，碰撞结果有各种可能，但不管哪种结果必须同时满足以下三条：(1)动量守恒，即p1+p2=p1′+p2′.(2)动能不增加，即Ek1+Ek2≥Ek1′+Ek2′或(3)速度要符合情景：如果碰前两物体同向运动，则后面物体的速度必大于前面物体的速度，即v后＞v前，否则无法实现碰撞.碰撞后，原来在前的物体的速度一定增大，且原来在前的物体的速度大于或等于原来在后的物体的速度.即v前′≥v后′，否则碰撞没有结束.如果碰前两物体是相向运动，则碰后，两物体的运动方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均为零.例1：甲、乙两铁球质量分别是m1=1 kg，m2=2 kg，在光滑平面上沿同一直线运动,速度分别是v1=6 m/s、v2=2 m/s.甲追上乙发生正碰后两物体的速度有可能是( )A.v′1=7 m/s，v′2=1.5 m/sB.v′1=2 m/s，v′2=4 m/sC.v′1=3.5 m/s，v′2=3 m/sD.v′1=4 m/s，v′2=3 m/sB变式训练1．在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前)，已知碰前两球的动量分别为pA＝12 kg·m/s，pB＝13 kg·m/s，碰后它们动量的变化分别为ΔpA、ΔpB.下列数值可能正确的是(　)A．ΔpA＝－3 kg·m/s，ΔpB＝3 kg·m/sB．ΔpA＝3 kg·m/s，ΔpB＝－3 kg·m/sC．ΔpA＝－24 kg·m/s，ΔpB＝24 kg·m/sD．ΔpA＝24 kg·m/s，ΔpB＝－24 kg·m/s　A【变式训练2】(多选）质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等.两者质量之比M/m可能为( )A.2B.3 C.4D.5AB例2．在光滑水平面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m，B球静止，A球向B球运动，发生正碰．已知碰撞过程中机械能守恒，两球压缩最紧时弹性势能为Ep，则碰前A球的速度等于(　)【答案】　C变式训练3：如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)．设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B和C碰撞过程时间极短．求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，(1)整个系统损失的机械能；(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能．【解析】　(1)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时，A、B与弹簧组成的系统动量守恒，有mv0＝2mv1①【变式训练】如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆，半径R=0.30 m.质量m=0.20 kg的小球A静止在轨道上，另一质量M=0.60 kg、速度为v0=5.5 m/s的小球B与小球A正碰.已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为 处，重力加速度g取10 m/s2，