高中物理 第16章 第4節(jié) 碰撞課件 新人教版選修3-5.ppt
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成才之路 物理,路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-5,動量守恒定律,第十六章,第四節(jié) 碰撞,第十六章,1.彈性碰撞 如果碰撞過程中________守恒,這樣的碰撞叫做彈性碰撞。 2.非彈性碰撞 (1)非彈性碰撞:如果碰撞過程中________不守恒,這樣的碰撞叫做非彈性碰撞。 (2)完全非彈性碰撞:是非彈性碰撞的特例,這種碰撞的特點是碰后__________(或碰后具有共同的速度),其動能損失_____。,彈性碰撞和非彈性碰撞,機械能,機械能,粘在一起,最大,1.對心碰撞(正碰) 一個運動的球與一個靜止的球碰撞,碰撞之前球的運動速度與________的連線在同一條直線上,碰撞之后兩球的速度仍會沿著__________。 2.非對心碰撞 一個運動的球與一個靜止的球碰撞,碰撞之前球的運動速度與________的連線不在同一條直線上,碰撞之后兩球的速度都會_____原來兩球心的連線。,對心碰撞與非對心碰撞,兩球心,這條直線,兩球心,偏離,1.定義 微觀粒子碰撞時,微觀粒子相互接近時并不像宏觀物體那樣__________而發(fā)生的碰撞。 2.散射方向 由于粒子與物質(zhì)微粒發(fā)生對心碰撞的概率_____,所以多數(shù)粒子碰撞后飛向四面八方。,散射,相互接觸,很小,一、瞬時作用(爆炸、碰撞、打擊)的特點 1.瞬時作用的相互作用時間和相互作用力的特點 (1)瞬時作用的相互作用時間很短。 (2)在相互作用過程中,相互作用力先是急劇增大,然后再急劇減小,平均作用力很大,遠遠大于外力,因此作用過程的動量可看成守恒。 2.位移的特點 碰撞、爆炸、打擊過程是在一瞬間發(fā)生的,時間極短,所以在物體發(fā)生碰撞、爆炸、打擊的瞬間可忽略物體的位移??梢哉J為物體在碰撞、爆炸、打擊前后在同一位置。,3.能量的特點 爆炸過程系統(tǒng)的動能增加,碰撞、打擊過程系統(tǒng)的動能不會增加,可能減少,也可能不變。 二、三種碰撞類型的特點 1.彈性碰撞 碰撞過程中不僅動量守恒,而且機械能守恒,碰撞前后系統(tǒng)動能相等。同時,在碰撞問題中常做動量和動能的換算。 2.非彈性碰撞 碰撞過程中動量守恒,碰撞結(jié)束后系統(tǒng)動能小于碰撞前系統(tǒng)動能。減少的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。,3.完全非彈性碰撞 碰撞過程中動量守恒,碰撞結(jié)束后兩物體結(jié)合為一整體以相同的速度運動,系統(tǒng)動能損失最大。,特別提醒: (1)當遇到兩物體發(fā)生碰撞的問題,不管碰撞環(huán)境如何,要首先想到利用動量守恒定律。 (2)對心碰撞是同一直線上的運動過程,只在一個方向上列動量守恒方程即可,此時應(yīng)注意速度正、負號的選取。,五個完全相同的金屬球沿直線排列并彼此鄰接,把最左端的小球拉高釋放,撞擊后發(fā)現(xiàn)最右端的小球擺高,而其余四球不動,你知道這是為什么嗎? 答案:由于小球發(fā)生了彈性碰撞,碰撞中的動量和動能都守恒,發(fā)生了速度、動能的“傳遞”。,,C.v木=1m/s這一假設(shè)是合理的,碰撞后小球被彈回來 D.v木=1m/s這一假設(shè)是可能發(fā)生的,但由于題給條件不足,v球的大小不能確定 答案:B 解析:假設(shè)這一過程可以實現(xiàn),根據(jù)動量守恒定律得m1v=m1v1+m2v木,代入數(shù)據(jù)解得v1=-10m/s,這一過程不可能發(fā)生,因為碰撞后的機械能增加了。,四、彈性碰撞的規(guī)律 實例:A球碰撞原來靜止的B球。,答案:C 解析:A球與B球相碰時,由于A質(zhì)量小于B,A彈回,B獲得速度與C碰撞,由于發(fā)生的碰撞為彈性碰撞且質(zhì)量相等,B靜止,C獲得速度,同理,C和D的碰撞,D與E的碰撞都是如此,E獲得速度后與F的碰撞過程中,由于E的質(zhì)量大于F,所以E、F碰后都向右運動。所以碰撞之后,A、E、F三球運動,B、C、D三球靜止。,彈性碰撞,(山東師大附中2014~2015學年高二下學期檢測)如圖,大小相同的擺球a和b的質(zhì)量分別為m和3m,擺長相同,并排懸掛,平衡時兩球剛好接觸,現(xiàn)將擺球a向左拉開一小角度后釋放,若兩球的碰撞是彈性的,下列判斷正確的是( ) A.第一次碰撞后的瞬間,兩球的速度大小相等 B.第一次碰撞后的瞬間,兩球的動量大小相等 C.第一次碰撞后,兩球的最大擺角不相同 D.發(fā)生第二次碰撞時,兩球在各自的平衡位置 答案:AD,(襄州一中、棗陽一中、宜城一中、曾都一中2013~2014學年高二下學期期中聯(lián)考)兩塊質(zhì)量都是m的木塊A和B在光滑水平面上均以速度v0/2向左勻速運動,中間用一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接著,如圖所示?,F(xiàn)從水平方向迎面射來一顆子彈,質(zhì)量為m/4,速度為v0,子彈射入木塊A并留在其中。求:,非彈性碰撞,,(1)在子彈擊中木塊后的瞬間木塊A、B的速度vA和vB的大小。 (2)在子彈擊中木塊后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能。,(青島市2014~2015學年高二下學期五校聯(lián)考)如圖,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。開始時橡皮筋松馳,B靜止,給A向左的初速度v0。一段時間后,B與A同向運動發(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)碰撞過程中A、B系統(tǒng)機械能的損失。,,在可控核反應(yīng)堆中需要給快中子減速,輕水、重水和石墨等常用來作為減速劑??熘凶釉谥厮锌膳cH核碰撞減速,在石墨中與C核碰撞減速。上述碰撞可簡化為彈性碰撞模型。某反應(yīng)堆中快中子與靜止的靶核發(fā)生對心正碰,通過計算說明,僅從一次碰撞考慮,用重水和石墨作為減速劑,哪種減速效果更好?,開放探究,,如圖所示,取一只乒乓球,在球上挖一個圓孔,向球內(nèi)填進一些橡皮泥或碎泡沫塑料,放在桌子的邊緣處,將玩具槍平放在桌面上,瞄準球的圓孔,扣動扳機,讓子彈射入孔中,與乒乓球一同水平拋出。只需測出球的質(zhì)量M、子彈的質(zhì)量m、桌面的高度h和乒乓球落地點離桌子邊緣的水平距離s,就可估算出玩具槍子彈的射出速度v。你能推導出計算v的表達式嗎?試著做一下這個實驗。,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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