《彈性碰撞和非彈性碰撞》人教版教學(xué)課件

1、 彈性碰撞和非彈性碰撞一、生活中的各種碰撞現(xiàn)象 打桌球兒童樂(lè)園碰碰車一、碰撞的特點(diǎn)1、相互作用時(shí)間極短。2、相互作用力極大，即內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以遵循動(dòng)量守恒定律。3、可以認(rèn)為物體在碰撞前后仍在同一位置?！景咐?】 碰撞過(guò)程相互作用力很大，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以遵從動(dòng)量守恒定律。那么，碰撞過(guò)程也一定遵從機(jī)械能守恒定律嗎？例如，兩個(gè)物體相碰，碰撞之前它們的動(dòng)能之和與碰撞之后的動(dòng)能之和相等嗎？思考與討論碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒如圖所示，A、B是兩個(gè)懸掛起來(lái)的鋼球，質(zhì)量相等。使B球靜止，拉起A球，放開(kāi)后A與B碰撞，觀察碰撞情況。由動(dòng)量守恒定律： 碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)能： 碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)能： 碰撞過(guò)程中有機(jī)械能損

2、失【案例2】 ：vv0m2mm 二、碰撞的分類（）按能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系：彈性碰撞非彈性碰撞完全非彈性碰撞彈性碰撞1、概念：碰撞過(guò)程中機(jī)械能守恒，這樣的碰撞叫做彈性碰撞。例如鋼球、玻璃球的碰撞。2、彈性碰撞過(guò)程分析:3、能量轉(zhuǎn)化情況：動(dòng)能彈性勢(shì)能動(dòng)能V1V2=0光滑4、規(guī)律： 若m1=m2 ，可得v1=0 ，v2=v1 ， 相當(dāng)于 兩球交換速度 若 m1 m2 ， 則v1= v1，v2=2v1 若m1m2 ， 則v10；且v2一定大于0若m1m2 ， 則v10；且v2一定大于0 非彈性碰撞1、概念：如果碰撞過(guò)程中機(jī)械能不守恒，這樣的碰撞叫非彈性碰撞。例如木制品的碰撞2、非彈性碰撞過(guò)程分析:3、能量轉(zhuǎn)

3、化情況：機(jī)械能和內(nèi)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化4、規(guī)律：完全非彈性碰撞1、概念：碰撞后兩物體連在一起運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。3、能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)：系統(tǒng)碰撞前后動(dòng)能損失最大例如橡皮泥球之間的碰撞。4、規(guī)律:2、完全非彈性碰撞過(guò)程分析分類方式一 碰撞過(guò)程中能量與形變量的演變碰撞過(guò)程的“慢鏡頭”v1v共彈性碰撞非彈性碰撞完全非彈性碰撞分類方式之二：從碰撞速度方向分類 1、對(duì)心碰撞正碰：2、非對(duì)心碰撞斜碰：碰前運(yùn)動(dòng)速度與兩球心連線處于同一直線上 碰前運(yùn)動(dòng)速度與兩球心連線不在同一直線上三、光滑水平面上的兩個(gè)物體發(fā)生碰撞，下列情形可能成立的是 ( )A碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)能比碰撞前小，但系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒B碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量不守恒，但系統(tǒng)

4、的總動(dòng)能守恒C碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)能比碰撞前大，但系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒D碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量、總動(dòng)能均守恒AD （北京理綜）(1)如圖甲所示，ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道，BC段水平，AB段與BC段平滑連接。質(zhì)量為m1的小球從高為h處由靜止開(kāi)始沿軌道下滑，與靜止在軌道BC段上質(zhì)量為m2的小球發(fā)生碰撞，碰撞前后兩球的運(yùn)動(dòng)方向處于同一水平線上，且在碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失，求碰撞后小球m2的速度大小v2。彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課

5、件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載v0mM例2、如圖所示，一質(zhì)量為m的子彈以水平速度 v0飛向小球，小球的質(zhì)量為M，懸掛小球的繩長(zhǎng)為，子彈擊中小球并留在其中，求（1）子彈打小球過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量（2）小球向右擺起的最大高度（已知高度小于 ）。彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載三、彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀

6、課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載 一、解決碰撞問(wèn)題須同時(shí)遵守的三個(gè)原則: （一） 系統(tǒng)動(dòng)量守恒原則 （三） 物理情景可行性原則 例如：追趕碰撞： 碰撞前：碰撞后：在前面運(yùn)動(dòng)的物體的速度一定不小于在后面運(yùn)動(dòng)的物體的速度（二） 能量不增加的原則彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載例、質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿一直線向同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量為PA7kgms，B球的動(dòng)量為PB =5kgms,當(dāng)A球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量可能為( )ABCD A彈性

7、碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載例2在光滑的水平面上，有A、B兩球沿同一直線向右運(yùn)動(dòng)（如圖1）已知碰撞前兩球的動(dòng)量分別為：pA12 kgms，pB13 kgms碰撞后它們的動(dòng)量變化是pA、pB 有可能的是：（A）pA3kgms， pB3 kgms（B）pA4kgms， pB4 kgms（C）pA5 kgms， pB5 kgms（D）pA24kgms， pB24 kgms 圖2AC彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞

8、人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載（1）如圖所示，物體A以速度v0與固定在B上的彈簧相碰，當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)，A、B兩物體的速度必定相等(2)如圖所示，物體A以速度v0向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)彈簧由原長(zhǎng)伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí),A、B兩物體的速度必定相等。（3）如圖所示，物體A以速度v0滑到靜止在光滑水平面上的小車B上，當(dāng)A在B上滑行的距離最遠(yuǎn)時(shí)（設(shè)車足夠長(zhǎng)），A、B相對(duì)靜止時(shí)，A、B兩物體的速度必定相等。二、碰撞中的臨界問(wèn)題下列碰撞臨界問(wèn)題：求解的關(guān)鍵都是“速度相等”彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件pp

9、t課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載（4）如圖所示，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彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載（2007天津）如圖所示，物體B靜止在光滑的水平面上，B的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與B質(zhì)量相等的物體A以速度v，向B運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運(yùn)動(dòng)，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻

10、是（）AB開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)BB的速度等于v時(shí)CA的速度等于零時(shí)DA和B的速度相等時(shí)D彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載練習(xí)2用輕彈簧相連的質(zhì)量均為m=2的A、B兩物體都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)，質(zhì)量M = 4的物體C靜止在前方，如圖所示。B與C碰撞后二者粘在一起運(yùn)動(dòng)，在以后的運(yùn)動(dòng)中，求：（1）當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)物體A的速度。（2）彈性勢(shì)能的最大值是多大？ ABCv彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性

11、碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載解：1.A、B兩物體碰撞前后動(dòng)量守恒v1=2m/sA、B、C速度相同時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大(M+2m)v2=2mvv2=3 m/s（2）12彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載如圖所示，木塊A的右側(cè)為光滑曲面，且下端極薄，其質(zhì)量為mA=2.0，靜止于光滑水平面上。一質(zhì)量為mB=2.0的小球B，以vB=2.0m/s的速度自右向左運(yùn)動(dòng)沖上曲面A，假設(shè)曲面足夠高，重力加速度g=10m/s2。(1)若一開(kāi)始曲面

12、固定，求B球沿A曲面上升的最大高度h；(2)若曲面不固定，求B球沿A曲面上升的最大高度h；（3）若曲面不固定，求B球與A曲面相互作用結(jié)束后，A、B球各自的速度。三、綜合運(yùn)用動(dòng)量和能量觀點(diǎn)解決問(wèn)題彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載（1）0.2m彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載例 如圖所示，質(zhì)量為m的小車靜止于光滑水平面上，車上有一光滑的弧形軌道，另一質(zhì)量

13、為m的小球以水平初速沿軌道的右端的切線方向進(jìn)入軌道，則當(dāng)小球再次從軌道的右端離開(kāi)軌道后，將作（ ） A向左的平拋運(yùn)動(dòng)； B向右的平拋運(yùn)動(dòng)；C自由落體運(yùn)動(dòng)； D無(wú)法確定. C 四、其他的相互作用彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載 球和小車組成的系統(tǒng)，由于水平方向無(wú)外力，因此，系統(tǒng)的水平動(dòng)量守恒mv0mv1mv2沒(méi)有摩擦力作用，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒mv02/2 mv12/2mv22/2由此不難得：分開(kāi)時(shí)小球的速度變?yōu)関10小車的速度變?yōu)関2v0因此，分開(kāi)后小球應(yīng)自由落體分析與解

14、：彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載如圖所示，在光滑水平面上放有一小坡形光滑導(dǎo)軌B，現(xiàn)有一質(zhì)量與導(dǎo)軌相同的光滑小球A向右滑上導(dǎo)軌，并越過(guò)最高點(diǎn)向右滑下，以后離開(kāi)導(dǎo)軌B，則 （ ）A導(dǎo)軌B將會(huì)停在原來(lái)的位置B導(dǎo)軌B將會(huì)停在原來(lái)位置的右側(cè)C導(dǎo)軌B將會(huì)停在原來(lái)位置的左側(cè)D導(dǎo)軌B不會(huì)停止，最終將做勻速直線運(yùn)動(dòng)B彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載彈性碰撞和非彈性碰撞人教版課件1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載如圖示，質(zhì)量為2kg的小平板車B靜止在光滑的水平面上，板的一端靜止有一個(gè)質(zhì)量為2kg的物塊A。一顆質(zhì)量為10g的子彈以600m/s的水平速度射穿物體A后，速度變?yōu)?00m/s。如果物體和小平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.05，g10m/s2。則物體A的最大速度是多少？如果物體A始終不離開(kāi)小平板車B，則小平板車B的最大速度是多少？為了使A不致從小平板車上滑到地面上，則板長(zhǎng)度至少應(yīng)為多大？彈性碰撞和非彈性