物理选修3-5碰撞

1、16.4 碰碰 撞撞新新 课课 标标 人人 教教 版版 选选 修修 3-5表达式：表达式：2 21 12 21 11 1 2 22 2 1 11 12 22 21 11 1P PP P 0 0P P( (3 3) )P P( (2 2) )p pv vm mv vm mv vm mv v( (1 1) )m m或或,2,12ppppp如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。这个系统的总动量保持不变。条件：条件：系统不受外力或者所受外力矢量和为零；系统不受外力或者所受外力矢量和为零；系统受外力，但外力远小于内力，可以忽

2、略不计；系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。动量守恒。相对运动的物体相遇，在极短时间内，相对运动的物体相遇，在极短时间内，通过相互作用，运动状态发生显著变化通过相互作用，运动状态发生显著变化的过程叫碰撞的过程叫碰撞.定义定义一、碰撞一、碰撞碰撞的特点碰撞的特点1 、相互作用时间极短。、相互作用时间极短。2 、在极短时间内，内力从零变到极大又在极短时间内，内力从零变到极大又 迅速变为零，其平均值很大迅速变为零，其平均值很大碰撞过程中系统所受合外力为零或者远碰撞过程中系统所受合外力为零或者

3、远远小于内力远小于内力3 、牛顿摆牛顿摆二、碰撞的分类二、碰撞的分类弹性碰撞弹性碰撞动量守恒动量守恒机械能守恒机械能守恒非弹性碰撞非弹性碰撞动量守恒动量守恒机械能有损失机械能有损失完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞动量守恒，碰撞后动量守恒，碰撞后两物粘合在一起，两物粘合在一起，以共同速度运动以共同速度运动机械能损失最大机械能损失最大弹性碰撞弹性碰撞1 11 122mvmvm v2221 11 122111222mvmvm v2?v 1?v 光滑水平面光滑水平面1m1v1v2m2v讨论讨论:a.a.当当m m1 1m m2 2时，时，v v1 1=0=0 v v2 2=v=v1 1( (质量相等，交换

4、速度质量相等，交换速度)b.b.当当m m1 1m m2 2时，时， v v1 10 0 v v2 20.0.( (大碰小，一起跑大碰小，一起跑) )当当m m1 1m m2 2时，时，v v1 1v v1 1 v v2 22v2v1 1当当m m1 1m m2 2时，时，v v1 1 v v1 1 v v2 2 0 0c.c.当当m m1 1m m2 2时，时， v v1 10 0 v v2 20.0.( (小碰大，要反弹小碰大，要反弹)【例1】在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t0时刻发生正碰，两球在碰撞前后的速度图像如图所示。下列关系正确的是() A.mamb

5、B.mamb或mamb例例2 质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的19，那么小球B的速度可能是 分析：A球碰后动能变为原来的19，则其速度大小仅为原来的13两球在光滑水平面上正碰，碰后A球的运动有两种可能，继续沿原方向运动或被反弹当以A球原来的速度方向为正方向时，则 根据两球碰撞前、后的总动量守恒，有 解得 三、分类方式之二：从碰撞速度方向分类三、分类方式之二：从碰撞速度方向分类 1 1、对心碰撞、对心碰撞正碰：正碰：2 2、非对心碰撞、非对心碰撞斜碰斜碰：碰前运动速度与两球心连线处于同碰前运动速度与两球心连线处于同一直线上一直

6、线上 碰前运动速度与两球心连线不在碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上同一直线上【设问设问】斜碰过程满足动量守恒吗？为什么？斜碰过程满足动量守恒吗？为什么？如图，能否大致画出碰后如图，能否大致画出碰后A A球的速度方向？球的速度方向？Av1Bv/ /2BAm2v2/m1v1m1v1/【设问设问】若两球质量相等，又是弹性碰撞你若两球质量相等，又是弹性碰撞你能进一步确定两球碰后速度方向关系吗？能进一步确定两球碰后速度方向关系吗？22212121+21=21vmvmmv222121vvv21vv 1 1、动量制约、动量制约2 2、动能制约、动能制约3 3、运动制约、运动制约四、碰撞规律总结四、碰撞规律总结守恒守恒不增不增合理合理基本知识点基本知识点弹性碰撞弹性碰撞动量、机械能守恒动量、机械能守恒非弹性碰撞非弹性碰撞动量守恒、机械能有损失动量守恒、机械能有损失完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞动量守恒、机械能损失最大动量守恒、机械能损失最大基本思想方法