高中物理 16.4碰撞(精讲优练课型)课件 新人教版选修3-5

(3)位移特点:在碰撞过程中,由于在极短的时间内物体的速度发生突 变,物体发生的位移极小,可认为碰撞前后物体处于同一位置。 (4)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。
【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)而对于斜碰,要在相互垂直的两个方向上分别应用动量守恒定律。
【解析】选B。选项A和B均满足动量守恒条件,但选项A碰后总动能大 于碰前总动能,选项A错误,B正确;选项C不满足动量守恒条件,错误;选 项D满足动量守恒条件,且碰后总动能小于碰前总动能,但碰后甲球速 度大于乙球速度,不合理,选项D错误。故应选B。
2.(2015·山东高考)如图,三个质量相同的滑块A、B、C,间隔相等地
静置于同一水平直轨道上。现给滑块A向右的初速度v0,一段时间后A
与B发生碰撞,碰后A、B分别以
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v0、
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v0的速度向右运动,B再与C发
生碰撞,碰后B、C粘在一起向右运动。滑块A、B与轨道间的动摩擦因
数为同一恒定值。两次碰撞时间均极短。求B、C碰后瞬间共同速度的
大小。
【解析】设滑块质量为m,A与B碰撞前A的速度为vA,由题意知,碰后
即两者碰后交换速度。
(2)若m1≪m2,v1≠0,v2=0,则二者弹性正碰后,v1′=_-_v_1,v2′=0。 表明m1被反向以__原__速__率_弹回,而m2仍静止。 (3)若m1≫m2,v1≠0,v2=0,则二者弹性正碰后,v′1=_v_1,v′2=_2_v_1。
表明m1的速度不变,m2以2v1的速度被撞出去。
Байду номын сангаас4 碰撞
一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1.常见的碰撞类型: (1)弹性碰撞:碰撞过程中机械能_守__恒__。 (2)非弹性碰撞:碰撞过程中机械能_不__守__恒__。
2.一维弹性碰撞分析:假设物体m1以速度v1与原来静止的物体m2碰撞, 碰撞后它们的速度分别为v′1和v′2,则碰后v′1=__mm__11 __mm_22__v1_, v′2=___m__12_m_m1_2_v_1__。 (1)若m1=m2的两球发生弹性正碰,v1≠0,v2=0,则v′1=_0_,v′2=_v_1,
联立以上四式解得ΔE1∶ΔE2=3∶1
答案:3∶1
【过关训练】 1.(2015·宜春高二检测)甲、乙两铁球质量分别是m1=1kg,m2=2kg,在 光滑水平面上沿同一直线运动,速度分别是v1=6m/s、v2=2m/s。甲追 上乙发生正碰后两物体的速度有可能是 ( ) A.v′1=7m/s,v′2=1.5m/s B.v′1=2m/s,v′2=4m/s C.v′1=3.5m/s,v′2=3m/s D.v′1=4m/s,v′2=3m/s
一、碰撞的特点和分类 思考探究: 两小球发生对心碰撞,碰撞过程中两球动量是否守恒?动能呢? 提示:两球对心碰撞,动量是守恒的,只有发生弹性碰撞,动能才守恒。
【归纳总结】 碰撞过程的特点: (1)时间特点:碰撞现象中,相互作用的时间极短,相对物体的全过程可 忽略不计。 (2)受力特点:在碰撞过程中,系统的内力远大于外力,外力可以忽略, 系统的总动量守恒。
【正确解答】设三个物块A、B和C的质量均为m,A与B碰撞前A的速 度为v,碰撞后的速度为v1,AB与C碰撞后的共同速度为v2。由动量守恒 定律得 mv=2mv1 mv=3mv2
设第一次碰撞中的动能损失为ΔE1,第二次碰撞中的动能损失为
ΔE2,由能量守恒定律得 1 2mv21 22mv1 2E1 1 22m v1 21 23m v2 2E2
【判一判】 (1)发生碰撞的两个物体,动量是守恒的。 ( ) (2)发生碰撞的两个物体,机械能是守恒的。 ( ) (3)碰撞后,两个物体粘在一起,动量是守恒的,但机械能损失是最大的。 () 提示:(1)√。不管什么碰撞,内力远大于外力,可以认为动量守恒。 (2)×。只有发生弹性碰撞的两个物体,机械能守恒。 (3)√。碰撞后,两个物体粘在一起,属于完全非弹性碰撞,动量守恒,机 械能损失最大。
【典例示范】(2013·海南高考)如图,光滑水平地面上有三个物块A、 B和C,它们具有相同的质量,且位于同一直线上。开始时,三个物块均 静止。先让A以一定速度与B碰撞,碰后它们粘在一起,然后又一起与C 碰撞并粘在一起。求前后两次碰撞中损失的动能之比。
【解题探究】 (1)两次碰撞属于哪一类型的碰撞? 提示:都属于完全非弹性碰撞,因为物体碰后粘在一起。 (2)碰撞前后系统总动量_守__恒__,系统总动能_减__少__。
二、对心碰撞和非对心碰撞 1.两类碰撞: (1)对心碰撞:碰撞前后,物体的动量_在__同__一__条__直__线__上__,也叫正碰。 (2)非对心碰撞:碰撞前后,物体的动量_不__在__同__一__条__直__线__上__。
2.散射: (1)定义:微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样_“__接__触__”__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_很__小__,所以多 数粒子碰撞后飞向四面八方。
④
设B、C碰后瞬间共同速度的大小为v,由动量守恒定律得
【想一想】 如图所示,光滑水平面上并排静止着小球2、3、4,小球1以速度v0射来, 已知四个小球完全相同,小球间发生弹性碰撞,则碰撞后各小球的运动 情况如何?
提示:小球1与小球2碰撞后交换速度,小球2与3碰撞后交换速度、小球 3与小球4碰撞后交换速度,最终小球1、2、3静止,小球4以速度v0运动。
A的速度vA′=
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v0,B的速度vB=
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v0,由动量守恒定律得mvA=mvA′+
mvB
①
设碰撞前A克服轨道阻力所做的功为WA,由功能关系得
WA=12mv02 12mvA2
②
设B与C碰撞前B的速度为vB′,B克服轨道阻力所做的功为WB,由功
能关系得
WB=12mv2B 12mv2B
③
据题意可知WA=WB