高中物理 第1章 動量守恒研究 1.3 科學(xué)探究：一維彈性碰撞課件1 魯科版選修35

第第3節(jié)節(jié) 科學(xué)探究：一維彈性碰撞科學(xué)探究：一維彈性碰撞一、不同類型的碰撞一、不同類型的碰撞1、概念：、概念： 碰撞過程中物體會發(fā)生形變，還會發(fā)熱、碰撞過程中物體會發(fā)生形變，還會發(fā)熱、發(fā)聲，碰撞中有內(nèi)能或其它形式能的產(chǎn)生，發(fā)聲，碰撞中有內(nèi)能或其它形式能的產(chǎn)生，相互作用后，系統(tǒng)的動能減少。相互作用后，系統(tǒng)的動能減少。 碰撞中的相互作用力是彈力、電場力，碰撞中的相互作用力是彈力、電場力，碰撞中只有物體間動能、勢能的轉(zhuǎn)化，相互碰撞中只有物體間動能、勢能的轉(zhuǎn)化，相互作用前后，系統(tǒng)的動能保持不變。作用前后，系統(tǒng)的動能保持不變。3、彈性碰撞、彈性碰撞:1、非彈性碰撞、非彈性碰撞:2、完全非彈性碰撞、完全非彈性碰撞:兩個物體碰撞后結(jié)為一體，系統(tǒng)的動能減少最多兩個物體碰撞后結(jié)為一體，系統(tǒng)的動能減少最多 碰撞中物體的相互作用時間極短碰撞中物體的相互作用時間極短;相互作相互作用力極大，即內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力用力極大，即內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力;總動量守恒。總動量守恒。二、彈性碰撞的實(shí)驗(yàn)研究二、彈性碰撞的實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)1：質(zhì)量相等的兩個鋼球的碰撞，即B球靜止，A球以某一速度碰B球。實(shí)驗(yàn)2：質(zhì)量不相等的兩個鋼球（A球質(zhì)量大于B球質(zhì)量）的碰撞，B球靜止，A球以某一速度碰B球。牛頓擺學(xué)生觀察：學(xué)生觀察： 兩球質(zhì)量相等時，碰撞的特點(diǎn)是兩球交換速度。即：B球以A球碰前的速度運(yùn)動，而A球靜止。 被碰質(zhì)量較小時，碰撞特點(diǎn)：A、B球向同一方向運(yùn)動，且A球速度小于B球速度。實(shí)驗(yàn)3：質(zhì)量不相等的兩個鋼球（A球質(zhì)量大于B球質(zhì)量）的碰撞，A球靜止，B球以某一速度碰A球。學(xué)生觀察： 被碰質(zhì)量較大時，碰撞特點(diǎn)：A、B球向相反方向運(yùn)動，且B球被反彈。彈性碰撞研究彈性碰撞研究: 三、彈性碰撞規(guī)律三、彈性碰撞規(guī)律1 11 122mvmvm v2221 11 122111222mvmvm v121122mvvmm121112()mmvvmmm1m2V1V2=0光滑光滑m1m2 若若m1=m2 ， 可得可得v1=0 ，v2=v1 ， 相當(dāng)于相當(dāng)于 兩球交換速度兩球交換速度若若 m2m1 ， 則則v1= -v1 ， v2=0 若若 m1 m2 ， 則則v1= v1，v2=2v1 121122mvvmm121112()mmvvmm碰撞的規(guī)律碰撞的規(guī)律:1. 遵循動量守恒定律遵循動量守恒定律:2. 能量不會增加能量不會增加.3. 物體位置不突變物體位置不突變.4. 碰撞只發(fā)生一次碰撞只發(fā)生一次.內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力.只有彈性碰撞的動能守恒只有彈性碰撞的動能守恒.但速度可以突變但速度可以突變.在沒有外力的情況下在沒有外力的情況下,不是分離就是共不是分離就是共同運(yùn)動同運(yùn)動.總結(jié)總結(jié):(碰撞過程兩物體產(chǎn)生的位移可忽略碰撞過程兩物體產(chǎn)生的位移可忽略)練習(xí)練習(xí)1:質(zhì)量相等質(zhì)量相等A、B兩球在光滑水平桌面上沿同一直線，兩球在光滑水平桌面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動，同一方向運(yùn)動，A球的動量是球的動量是7kgm/s，B球的動量是球的動量是5kgm/s，當(dāng)，當(dāng)A球追上球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后兩球的動量球發(fā)生碰撞，則碰撞后兩球的動量可能值是（可能值是（ ）A.pA=6kgm/s,pB=6kgm/s B. pA=3kgm/s,pB=9kgm/sC. pA=2kgm/s,pB=14kgm/sD. pA=4kgm/s,pB=17kgm/sA分析分析:碰撞動量守恒碰撞動量守恒,ppppBABA知知:ABC都滿足都滿足.VVBA，知，知:ABC也都滿足也都滿足.總動能不能增加總動能不能增加，即，即2mP2mP2mP2mP2B2A2B2A得得:只有只有A正確了正確了練習(xí)練習(xí)2用輕彈簧相連的質(zhì)量均為用輕彈簧相連的質(zhì)量均為m=2的的A、B兩物體都以兩物體都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面的速度在光滑的水平地面上運(yùn)動，彈簧處于原長，質(zhì)量上運(yùn)動，彈簧處于原長，質(zhì)量M = 4的物體的物體C靜止在前方，如圖所示。靜止在前方，如圖所示。B與與C碰撞后二者粘碰撞后二者粘在一起運(yùn)動，在以后的運(yùn)動中，求：在一起運(yùn)動，在以后的運(yùn)動中，求：（1）當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時物體）當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時物體A的速度。的速度。（2）彈性勢能的最大值是多大？）彈性勢能的最大值是多大？ ABCv3m/s12J