人教版高二物理 選修3-5 碰撞

1、慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 動(dòng)量守恒定律16.4 碰撞碰撞慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 碰撞中物體的相互作用時(shí)間極短，相互作用力碰撞中物體的相互作用時(shí)間極短，相互作用力極大，即內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。極大，即內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。碰撞碰撞碰撞中兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。碰撞中兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。1. 對(duì)心碰撞對(duì)心碰撞:碰撞前后物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng)，碰撞前后物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng)， 也叫也叫正碰正碰.2.非對(duì)心碰撞非對(duì)心碰撞:碰撞前后物體不在同一條直線上運(yùn)動(dòng)碰撞前后物體不在同一條直線上運(yùn)動(dòng), 且碰撞后速度都偏離原來(lái)方向且碰撞后速度都偏離原來(lái)方向.也稱為也稱為斜碰斜碰 .慎而思之慎而思之

2、勤而行之勤而行之 碰撞中的相互作用力存在摩擦力或介質(zhì)阻力，碰撞中的相互作用力存在摩擦力或介質(zhì)阻力，碰撞中有內(nèi)能或其它形式能的產(chǎn)生，相互作用碰撞中有內(nèi)能或其它形式能的產(chǎn)生，相互作用后，后，系統(tǒng)的機(jī)械能減少系統(tǒng)的機(jī)械能減少。碰撞中的相互作用力是彈力、電場(chǎng)力，碰撞中碰撞中的相互作用力是彈力、電場(chǎng)力，碰撞中只有物體間動(dòng)能、勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，相互作用前后，只有物體間動(dòng)能、勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，相互作用前后，系統(tǒng)的機(jī)械能保持不變系統(tǒng)的機(jī)械能保持不變。彈性碰撞彈性碰撞:非彈性碰撞非彈性碰撞:完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞:兩個(gè)物體碰撞后結(jié)為一體，系統(tǒng)的機(jī)械能減少最多兩個(gè)物體碰撞后結(jié)為一體，系統(tǒng)的機(jī)械能減少最多彈性碰撞與非彈性

3、碰撞彈性碰撞與非彈性碰撞慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 彈性碰撞研究彈性碰撞研究: 1 11 122m vm vm v2221 11 122111222m vm vm v121122mvvmm121112()mmvvmmv1v2=0光滑光滑彈性碰撞與非彈性碰撞彈性碰撞與非彈性碰撞慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 若若m1=m2 ，可得，可得v1=0 ，v2=v1 ， 相當(dāng)于兩球交換速度相當(dāng)于兩球交換速度 若若 m1 m2 ， 則則v1= v1，v2=2v1 若若m1m2 ， 則則v10；且；且v2一定大于一定大于0若若m1m2 ， 則則v10；且；且v2一定大于一定大于0121122mv

4、vmm121112()mmvvmmv1v2=0光滑光滑彈性碰撞與非彈性碰撞彈性碰撞與非彈性碰撞慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 m1v10+m2v20=m1v1+m2v2 由兩式得 由以上兩式得 v2-v1= v10-v20 既在完全彈性碰撞中分離速度等于接近速度。在完全彈性碰撞中分離速度等于接近速度。2222112202210121212121vmvmvmvm211012012221202102112)(2)(mmvmvmmvmmvmvmmvv10光滑光滑v20彈性碰撞與非彈性碰撞彈性碰撞與非彈性碰撞2、彈性碰撞：、彈性碰撞：慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 2、非彈性碰撞：、非彈性碰撞

5、：彈性碰撞與非彈性碰撞彈性碰撞與非彈性碰撞v1光滑光滑v222112211vmvmvmvm22221122221121212121vmvmvmvmkE3、完全非彈性碰撞：、完全非彈性碰撞：22112211vmvmvmvm22221122221121212121vmvmvmvmmaxkE慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 粒子散射后粒子散射后,速度方向向著各個(gè)方向速度方向向著各個(gè)方向. 散射是研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的重要方法散射是研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的重要方法.盧瑟福做盧瑟福做粒粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。散射散射-微觀粒子的碰撞微觀粒子的碰撞慎而思之慎而

6、思之 勤而行之勤而行之 (2013海南高考)如圖1642，光滑水平地面上有三個(gè)物塊A、B和C，它們具有相同的質(zhì)量，且位于同一直線上開(kāi)始時(shí)，三個(gè)物塊均靜止先讓A以一定速度與B碰撞，碰后它們粘在一起，然后又一起與C碰撞并粘在一起求前后兩次碰撞中損失的動(dòng)能之比慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 【解析】設(shè)三個(gè)物塊A、B和C的質(zhì)量均為m，A與B碰撞前A的速度為v，碰撞后的速度為v1，AB與C碰撞后的共同速度為v2.由動(dòng)量守恒定律得 mv2mv1 mv3mv2慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 處理碰撞問(wèn)題的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)選取動(dòng)量守恒的系統(tǒng)：若有三個(gè)或更多個(gè)物體參與碰撞時(shí)，要合理選取所研究的系統(tǒng)(2)

7、弄清碰撞的類(lèi)型：彈性碰撞、完全非彈性碰撞還是其他非彈性碰撞(3)弄清碰撞過(guò)程中存在的關(guān)系：能量轉(zhuǎn)化關(guān)系、幾何關(guān)系、速度關(guān)系等慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 1如圖1643，質(zhì)量相等的三個(gè)小球a、b、c在光滑的水平面上以相同的速率運(yùn)動(dòng)，它們分別與原來(lái)靜止的A、B、C三球發(fā)生碰撞，碰撞后a繼續(xù)沿原方向運(yùn)動(dòng)，b靜止，c沿反方向彈回，則碰撞后A、B、C三球中動(dòng)量數(shù)值最大的是()AA球BB球CC球 D三球一樣大【答案】C慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 2(2014山東高考)如圖1644，光滑水平直軌道上兩滑塊A、B用橡皮筋連接，A的質(zhì)量為m.開(kāi)始時(shí)橡皮筋松弛，B靜止，給A向左的初速度v0.一段時(shí)

8、間后，B與A同向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞并粘在一起碰撞后的共同速度是碰撞前瞬間A的速度的兩倍，也是碰撞前瞬間B的速度的一半求：(1)B的質(zhì)量；(2)碰撞過(guò)程中A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 A、B兩球在水平光滑直軌道上同向運(yùn)動(dòng)，已知它們的動(dòng)量分別為pA5 kgm/s，pB7 kgm/s.A從后面追上B并發(fā)生碰撞，碰后B的動(dòng)量為pB10 kgm/s，試判斷：(1)兩球質(zhì)量的關(guān)系；慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 慎而思之慎而思之 勤而行之

9、勤而行之 碰撞中速度范圍的分析方法(1)臨界法：自然界中的所有碰撞現(xiàn)象可分為三類(lèi)：彈性碰撞(又稱無(wú)機(jī)械能損失碰撞)、非彈性碰撞、完全非彈性碰撞(機(jī)械能損失最多，碰后兩物體速度相同)因此，任何一個(gè)碰撞過(guò)程的速度取值，必介于彈性碰撞與完全非彈性碰撞這兩種碰撞速度之間(2)極限法：處理碰撞問(wèn)題時(shí)，有時(shí)我們可以根據(jù)實(shí)際將某量(如質(zhì)量)推向極端，從而求得碰撞的速度范圍慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 第4步巧練精選習(xí)題，落實(shí)強(qiáng)化1在光滑水平面上，有兩個(gè)小球A、B沿同一直線同向運(yùn)動(dòng)(B在前)，已知碰前兩球的動(dòng)量分別為pA12 kgm/s，pB13 kgm/s，碰后它們動(dòng)量的變化分別為pA、pB.下列數(shù)值

10、可能正確的是()ApA3 kgm/s，pB3 kgm/sBpA3 kgm/s，pB3 kgm/sCpA24 kgm/s，pB24 kgm/sDpA24 kgm/s，pB24 kgm/s【答案】A慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 2在光滑水平面上有兩個(gè)相同的彈性小球A、B，質(zhì)量都為m，B球靜止，A球向B球運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰已知碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒，兩球壓縮最緊時(shí)彈性勢(shì)能為Ep，則碰前A球的速度等于()【答案】C慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 兩個(gè)質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上A和B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下端與水平面相切，如圖1645所示一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的

11、傾斜面上，距水平面的高度為h.物塊從靜止開(kāi)始滑下，然后又滑上劈B.求物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 三種常見(jiàn)的類(lèi)碰撞問(wèn)題1如圖甲所示，光滑水平面上的A物體以速度v去撞擊靜止且一端帶有彈簧的B物塊，A、B兩物體相距最近時(shí)，兩物體速度必定相等，此時(shí)彈簧最短，其壓縮量最大2如圖乙所示，物體A以速度v0滑上靜止在光滑水平面上的小車(chē)B，當(dāng)A在B上滑行的距離最遠(yuǎn)時(shí)，A、B相對(duì)靜止，A、B兩物體的速度必定相等3如圖丙所示，質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑水平面上，滑塊的光滑弧面底部與桌面相切，一個(gè)質(zhì)量為m的小球以速度v0向滑塊滾來(lái)，設(shè)小球不能越過(guò)滑塊，則小球到達(dá)滑塊上的最高點(diǎn)時(shí)(即小球豎直方向上的速度為零)，兩物體的速度肯定相等(方向水平向右)慎而思之慎而思之 勤而行之勤而行之 (2013新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖1647，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C.B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì))設(shè)A以速度v0朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧