高中物理人教选修35课件第16章第4节

1、动量守恒定律,第十六章,第四节碰撞,第十六章,下图是马尔西发表的著作中的一幅插图，一颗大理石球对心撞击一排大小相等且同等质料的小球时，运动将传递给最后一个小球，其余的小球毫无影响。 你能解释这是为什么吗？,1弹性碰撞 如果碰撞过程中_守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。 2非弹性碰撞 (1)非弹性碰撞：如果碰撞过程中_不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。 (2)完全非弹性碰撞：是非弹性碰撞的特例，这种碰撞的特点是碰后_(或碰后具有共同的速度)，其动能损失最大。,弹性碰撞和非弹性碰撞,机械能,机械能,粘在一起,1对心碰撞(正碰) 一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与_的连线在同一条直线

2、上，碰撞之后两球的速度仍会沿着_。 2非对心碰撞 一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与_的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会_原来两球心的连线。,对心碰撞与非对心碰撞,两球心,这条直线,两球心,偏离,1定义 微观粒子碰撞时，微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样_而发生的碰撞。 2散射方向 由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率_，所以多数粒子碰撞后飞向四面八方。,散射,相互接触,很小,一、瞬时作用(爆炸、碰撞、打击)的特点 1瞬时作用的相互作用时间和相互作用力的特点 (1)瞬时作用的相互作用时间很短。 (2)在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后再急剧减小，平

3、均作用力很大，远远大于外力，因此作用过程的动量可看成守恒。,2位移的特点 碰撞、爆炸、打击过程是在一瞬间发生的，时间极短，所以在物体发生碰撞、爆炸、打击的瞬间可忽略物体的位移。可以认为物体在碰撞、爆炸、打击前后在同一位置。 3能量的特点 爆炸过程系统的动能增加，碰撞、打击过程系统的动能不会增加，可能减少，也可能不变。,二、三种碰撞类型的特点 1弹性碰撞 碰撞过程中不仅动量守恒，而且机械能守恒，碰撞前后系统动能相等。同时，在碰撞问题中常做动量和动能的换算。 2非弹性碰撞 碰撞过程中动量守恒，碰撞结束后系统动能小于碰撞前系统动能。减少的动能转化为其他形式的能量。 3完全非弹性碰撞 碰撞过程中动量守

4、恒，碰撞结束后两物体结合为一整体以相同的速度运动，系统动能损失最大。,特别提醒： (1)当遇到两物体发生碰撞的问题，不管碰撞环境如何，要首先想到利用动量守恒定律。 (2)对心碰撞是同一直线上的运动过程，只在一个方向上列动量守恒方程即可，此时应注意速度正、负号的选取。,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。,如图所

5、示，在光滑的水平面上有一质量为0.2kg的小球以5.0m/s的速度向前运动，与质量为3.0kg的静止木块发生碰撞，假设碰撞后木块的速度是v木1m/s，则(),Av木1m/s这一假设是合理的，碰撞后球的速度为v球10m/s Bv木1m/s这一假设是不合理的，因而这种情况不可能发生 Cv木1m/s这一假设是合理的，碰撞后小球被弹回来 Dv木1m/s这一假设是可能发生的，但由于题给条件不足，v球的大小不能确定 答案：B,解析：假设这一过程可以实现，根据动量守恒定律得m1vm1v1m2v木，代入数据解得v110m/s，这一过程不可能发生，因为碰撞后的机械能增加了。,四、弹性碰撞的规律 实例：A球碰撞原

6、来静止的B球。,五个完全相同的金属球沿直线排列并彼此邻接，把最左端的小球拉高释放，撞击后发现最右端的小球摆高，而其余四球不动，你知道这是为什么吗？ 答案：由于碰撞中的动量和动能都守恒，发生了速度、动能的“传递”。,弹性碰撞,答案：D,点评：在分析碰撞问题时应从以下三个方面入手：是否遵守动量守恒定律，系统的动能应如何变化，碰撞的结果与各物体的运动情况是否符合实际。,如图所示，B、C、D、E、F,5个小球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E,4个球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于F球质量。A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后() A5个小球静止，1个小

7、球运动 B4个小球静止，2个小球运动 C3个小球静止，3个小球运动 D6个小球都运动,答案：C 解析：A球与B球相碰时，由于A质量小于B，A弹回，B获得速度与C碰撞，由于发生的碰撞为弹性碰撞且质量相等，B静止，C获得速度，同理，C和D的碰撞，D与E的碰撞都是如此，E获得速度后与F的碰撞过程中，由于E的质量大于F，所以E、F碰后都向右运动。所以碰撞之后，A、E、F三球运动，B、C、D三球静止。,非弹性碰撞,(1)在子弹击中木块后的瞬间木块A、B的速度vA和vB的大小。 (2)在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。,(2)由于木块A、木块B运动方向相同且vAvB，故弹簧开始被压缩 ，分别

8、给A、B木块施以弹力，使得木块A加速、B减速运动，弹簧不断被压缩，弹性势能增大，直到二者速度相等时弹簧弹性势能最大，在弹簧压缩过程木块A(包括子弹)、B与弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒。 设弹簧压缩量最大时共同速度为v，弹簧的最大弹性势能为EPm，,2014年2月14日索契冬奥会冰壶比赛在冰壶中心进行，在比赛中中国队长王冰在最后一投中，将质量为19 kg的冰壶抛出，运动一段时间后以0.4 m/s的速度正碰静止的瑞典冰壶，然后中国队冰壶以0.1 m/s的速度继续向前滑向大本营中心。若两冰壶质量相等。求：,(1)瑞典队冰壶获得的速度。 (2)试判断两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。 答案：(1)0.3 m/s(2)非弹性碰撞,开放探究,如图所示，取一只乒乓球，在球上挖一个圆孔，向球内填进一些橡皮泥或碎泡沫塑料，放在桌子的边