資源簡介

(共28張PPT)
動量守恒定律
第5節 彈性碰撞和非彈性碰撞
CONTENTS
01
碰撞的分類
02
彈性碰撞
03
碰撞三原則
04
典型例題
目錄
碰撞模型的建構
隕石撞地球
球拍打網球
汽車的碰撞
微觀的原子
思考1：這兩種碰撞中系統動量守恒，碰撞前后動能變化有何規律？
思考2：為什么會這樣？
思考2：對比這兩種碰撞有何不同
彈性碰撞
非彈性碰撞
一、彈性碰撞:系統碰撞前后動能不變
實例分析：物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2發生彈性碰撞，碰撞后它們的速度分別為v1'和v2'，求v1'和v2'（用m1、v1、m2表示）
討論：若m1=m2，會出現什么現象？
若m1>>m2，會出現什么現象？
若m1<深入思考：若物體m2初速度為v2，結果又如何？
v1
m1
m2
碰前：m1速度v1，m2靜止
碰后：m1速度v'1，m2速度v'2
動量守恒：
機械能守恒：
解得：
彈性碰撞之以動碰靜
規律
1.若m1=m2時
2.若m1>>m2時
3.若m1<彈性碰撞之以動碰靜
二、非彈性碰撞:系統碰撞前后動能減小
實例分析：物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2發生彈性碰撞，碰撞后它們以相同的速度v共運動，求v共，動能有損失嗎？若有，損失了多少？（用m1、v1、m2表示）
v共
完全非彈性碰撞
v1
m1
m2
一、按碰撞前后能量變化分類
1.彈性碰撞：
2.非彈性碰撞：
(完全非彈性碰撞：
動量守恒，機械能守恒
動量守恒，機械能不守恒
動量守恒，機械能損失最大)
1.質量為m、速度為v的A球跟質量為3m的靜止B球發生正碰.碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值.請你論證：碰后B球的速度可能是以下值嗎？
（1）0.6v；（2）0.4v；（3）0.2v
若A、B彈性碰撞，根據動量守恒定律和機械能守恒定律得B獲得的最大速度為
解：
若A、B完全非彈性碰撞，根據動量守恒定律，B獲得的最小速度為
彈 性 碰 撞
完全非彈性碰撞
實驗室的碰撞模擬：
應用：動量能量混合專題：子彈大木塊類問題
一質量為M的木塊放在光滑的水平面上，一質量m的子彈以初速度v0水平飛來打進木塊并留在其中，設子彈與木塊之間相互作用力為Ff,則
（1）子彈、木塊相對靜止時的速度是多少？
（2）子彈在木塊內運動的時間有多長？
（3）子彈、木塊發生的位移s1、s2以及子彈打進木塊的深度s
（4）系統損失的機械能、系統增加的內能分別是多少？
專題 以動碰動模型的應用
一、彈性碰撞:系統碰撞前后動能不變
實例分析：物體m1以速度v1與速度為v2的物體m2發生彈性碰撞，碰撞后它們的速度分別為v1'和v2'，求v1'和v2'（用m1、v1、m2表示）
v2
已知：籃球的質量為500g,乒乓球的質量為2.5g,籃球剛開始下落時，底部距離地面的高度為0.8m,籃球直徑為0.25m。不計碰撞過程中的能量損失，不計空氣阻力，估算乒乓球碰后所能到達的最大高度。
專題 碰撞中的實際問題
學以致用之碰撞問題的可能性判斷
例題1.兩個小球A、B在光滑水平面上相向運動，已知它們的質量分別是m1=4 kg，m2=2 kg，A的速度v1=3 m/s（設為正），B的速度v2=-3 m/s，則它們發生正碰后，其速度可能分別是（ ）
A.均為+1.5 m/s B.+4 m/s和-5 m/s
C.+2 m/s和-1 m/s D.-1 m/s和+5 m/s
D
動量不守恒
能量不守恒
速度不符合
例題2.質量為M的物塊以速度v運動，與質量為m的靜止物塊發生正碰，碰撞后兩者的動量正好相等，兩者質量之比M : m不可能為（　　）
A．2 B．2.5 C．3 D．3.5
學以致用之碰撞問題的可能性判斷
解：假設碰后二者的動量都為 p：
① 動量守恒定律：碰撞過程中系統的總動量為2p.
② 機械能不增加：
③ 速度符合實際：
D
學以致用之碰撞問題的可能性判斷
例題3.小球1追碰小球2.碰撞前兩球的動量分別為p1＝5 kg·m/s.
p2＝7 kg·m/s.正碰后小球2的動量p2′＝10 kg·m/s.則兩球的質量關系可能是( )
A.m2＝m1 B.m2＝2m1
C.m2＝4m1 D.m2＝6m1
C
動量守恒定律：
機械能不增加：
v2′
碰撞三原則
碰撞三原則
1.碰前同向運動，則v1>v2，
否則無法實現碰撞．
①.碰后同向，則 ，
且
②.碰后反向，則
且
2.碰前相向運動，至少有一個物體速度方向改變
方法提煉：排除法
速度為10m/s的塑料球與靜止的鋼球發生正碰，鋼球的質量是塑料球的4倍，碰撞是彈性的，求碰撞后兩個小球的速度.
課堂練習2
解：由于是彈性碰撞，根據動量守恒和機械能守恒得
塑料球：
鋼球：
與塑料球初速度方向相反
與塑料球初速度方向相同
有些核反應堆里要讓中子與原子核正碰，以便把中子的速率降下來.為此應該選用質量較大的還是質量較小的原子核？為什么？
課堂練習3
解：將上述碰撞視為彈性碰撞，設中子：質量m1，碰前v，方向為正,碰后速度v ；原子核：質量m2，碰前靜止
中子質量一般小于原子核的質量，因此：
m2越小，v 越小，故選擇質量較小的原子核來降低中子的速度。核電站常用石墨或重水作為中子減速劑。
專題 習題中的典型問題：分步法
1．如圖所示，將一個質量為1.99kg的砂箱，用長為0.5m的輕繩懸掛在光滑的圓環上，圓環套在一個光滑的固定桿上，圓環質量為1kg，一顆質量為10g的子彈水平射入砂箱，砂箱發生擺動，若子彈射擊砂箱時的速度為600m/s，求：
（1）子彈剛打入砂箱時，它們共同速度的大小；
（2）子彈剛打入砂箱時，砂箱對細繩作用力的大小；
（3）子彈與砂箱共同上擺過程中，擺過的最大角度的余弦值。
再見

展開更多......

收起↑