《高中物理 第十六章 4 碰撞課件 新人教版選修35》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第十六章 4 碰撞課件 新人教版選修35（30頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、4碰撞碰撞知識點 1 碰撞1碰撞的特點(1)時間特點：在碰撞現(xiàn)象中，相互作用時間_很短(2)相互作用力的特點：在碰撞過程中物體間的相互作用力先是_，然后再_，即相互作用力為_，作用時間短，作用力很大，且遠遠大于系統(tǒng)的外力，即使系統(tǒng)所受外力之和不為零，外力也可以忽略，滿足動量近似守恒的條件，故均可用動量守恒定律來處理急劇增大急劇減小變力(3)在碰撞過程中，沒有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機械能，則系統(tǒng)碰撞后的總機械能不可能大于碰撞前系統(tǒng)的總機械能(4)位移特點：由于碰撞過程是在一瞬間發(fā)生的，時間極短，所以，在物體發(fā)生碰撞瞬間，可_，即認為物體在碰撞、爆炸前后仍在同一位置，但速度發(fā)生了突變2碰撞過程應(yīng)滿足的
2、條件(1)系統(tǒng)的總動量守恒Ek1Ek2Ek1Ek2(2)系統(tǒng)的機械能不增加，即_.(3)符合實際情況，如碰后兩者同向運動，應(yīng)有 v前v后，若不滿足，則該碰撞過程不可能忽略物體的位移碰撞爆炸不同點碰撞過程中沒有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機械能，系統(tǒng)的動能不會增加爆炸過程中往往有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動能，系統(tǒng)的動能增加相同點時間特點相互作用時間很短相互作用力的特點物體間的相互作用力先是急劇增大，然后再急劇減小，平均作用力很大系統(tǒng)動量的特點系統(tǒng)的內(nèi)力遠遠大于外力，外力可忽略不計，系統(tǒng)的總動量守恒位移特點由于碰撞、爆炸過程是在一瞬間發(fā)生的，時間極短，所以，在物體發(fā)生碰撞、爆炸的瞬間，可認為物體在碰撞、爆炸后仍在同一位
3、置3碰撞與爆炸的異同點知識點 2 對心碰撞、非對心碰撞和散射1對心碰撞如圖 1641 所示，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兩球心的連線在_，碰撞之后兩球的速度仍會沿著這條直線這種碰撞稱為正碰，也叫對心碰撞圖 1641同一條直線上2非對心碰撞如圖 1642 所示，一個運動的球與一個靜止的球碰撞，如果碰撞之前球的運動速度與兩球心的連線不在同一條直線上，碰撞之后兩球的速度都會偏離原來兩球心的連線這種碰撞稱為非對心碰撞圖 16423散射(1)定義：微觀粒子相互接近時并不發(fā)生直接接觸而發(fā)生的碰撞(2)散射方向：由于粒子與物質(zhì)微粒發(fā)生對心碰撞的概率很小，所以多數(shù)粒子碰撞后飛向四面八
4、方知識點 3 彈性碰撞和非彈性碰撞1彈性碰撞如果碰撞過程中機械能守恒，這樣的碰撞叫做彈性碰撞，如圖 16 4 3 所示碰撞中，由動量守恒得 m1v1 m1v1圖 16432非彈性碰撞(1)如果碰撞過程中機械能不守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞(2)若兩個物體碰撞時成為一個整體，即它們相對靜止，這樣的碰撞叫做完全非彈性碰撞，如圖 1643 所示發(fā)生完全非彈性碰撞，則有動量守恒 m1v1(m1m2)v；碰撞損失機械能3碰撞中的臨界問題相互作用的兩個物體在很多情況下可當做碰撞處理，那么對相互作用中兩物體相距恰“最近”、相距恰“最遠”或恰上升到“最高點”等一類臨界問題，求解的關(guān)鍵都是“速度相等”，相當于
5、完全非彈性碰撞模型具體分析如下：(1)在圖 1644 中，光滑水平面上的 A 物體以速度 v 去撞擊靜止的 B 物體，A、B 兩物體相距最近時，兩物體速度必定相等，此時彈簧最短，其壓縮量最大圖 1644(2)在圖 1645 中，光滑水平面上有兩個帶同種電荷的物體 A、B，當其中一個 A 以速度 v 向靜止的另一個 B 靠近的過程中(設(shè) A、B 不會接觸)，當兩者相距最近時，二者速度必定相等圖 1645(3)在圖 1646 中，物體 A 以速度 v0滑上靜止在光滑水平面上的小車 B，當 A 在 B 上滑行的距離最遠時，A、B 相對靜止，A、B 兩物體的速度必定相等圖 1646(4)在圖 1647
6、 中，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，一個質(zhì)量為 m 的小球以速度 v0 向滑塊滾來，設(shè)小球不能越過滑塊，則小球到達滑塊上的最高點時(即小球的豎直速度為零)，兩物體的速度必定相等(方向為水平向右)圖 1647(5)在圖 1648 中，光滑水平桿上有一質(zhì)量為 m 的環(huán)，通過一長為 L 的輕繩與 M 相連，現(xiàn)給 M 以瞬時水平速度 v0.(設(shè)M 上升最高不超過水平桿)，則 M 上升最高時，m、M 速度必定相等圖 1648圖 1649(1)A 物體獲得的最大速度；(2)彈簧壓縮最大時 B 物體的速度1. (2011 年惠州三模)如圖 16410 示，質(zhì)量 M2 k
7、g 的長木板B 靜止于光滑水平面上，B 的右邊放有豎直固定擋板，B 的右端距離擋板 s.現(xiàn)有一小物體 A(可視為質(zhì)點)質(zhì)量為 m1 kg，以初速度 v06 m/s 從 B 的左端水平滑上 B.已知 A 與 B 間的動摩擦因數(shù)0.2，A 始終未滑離 B，B 與豎直擋板碰前 A 和 B 已相對靜止，B 與擋板的碰撞時間極短，碰后以原速率彈回求：圖 16410(1)B 與擋板相碰時的速度大小(2)s 的最短距離解：(1)設(shè) B 與擋板相碰時的速度大小為 v1，由動量守恒定律 mv0(Mm)v1解得 v12 m/s(2)A 與 B 剛好共速時 B 到達擋板，此時 s 最短，由牛頓第二定律，B 的加速度
8、題型 1一般碰撞問題的分析與判斷【例題】(雙選)半徑相等的兩只小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直線相向運動，若甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量，碰撞前兩球的動能相等，則碰撞后兩球的運動狀態(tài)可能是()A甲球速度為零而乙球速度不為零B乙球速度為零而甲球速度不為零C兩球速度均不為零D兩球速度方向均與原方向相反，兩球動能仍相等若碰后甲球運動而乙球靜止，則甲球只能反向運動，即碰后系統(tǒng)總動量與碰前系統(tǒng)總動量方向相反，違反動量守恒定律，可知選項 B 錯誤若碰后甲、乙均運動，只要系統(tǒng)總動量(矢量)與碰前系統(tǒng)總動量(矢量)相等，即可滿足動量守恒定律，所以選項 C 正確若碰后兩球均反向運動且動能相等，則碰后總動量方向必將與碰
9、前系統(tǒng)總動量方向相反，不滿足動量守恒定律，所以選項 D 錯誤答案：AC規(guī)律總結(jié)：有關(guān)判斷 A、B 碰撞前后的動量(或速度)可能值，應(yīng)同時滿足三個條件：動量守恒，碰前誰的動量大，碰撞中誰就占主動；能量不增加；碰撞后兩球在一條直線上同向運動，后一球的速度不可以大于前一個球的運動速度本題就是這種應(yīng)用的較為典型的問題解決此類問題，一定要三個條件逐一對照1甲、乙兩鐵球質(zhì)量分別是 m11 kg、m22 kg，在光滑平面上沿同一直線運動，速度分別是 v16 m/s、v22 m/s.甲追)上乙發(fā)生正碰后兩物體的速度有可能是(Av17 m/s，v21.5 m/sBv12 m/s，v24 m/sCv13.5 m/
10、s，v23 m/sDv14 m/s，v23 m/s解析：選項 A 和 B 均滿足動量守恒定律，但選項 A 碰后總動能大于碰前總動能，選項 A 錯誤，B 正確；選項 C 不滿足動量守恒定律，C 錯誤；選項 D 滿足動量守恒定律，且碰后總動能小于碰前總動能，但碰后甲球速度大于乙球速度，不合理， D錯誤答案：B題型 2碰撞過程中的臨界問題【例題】在列車編組站里，一輛 m11.8104 kg 的貨車在平直軌道上以 v12 m/s 的速度運動，碰上一輛 m22.2104 kg的靜止的貨車，它們碰撞后接合在一起繼續(xù)運動，求運動的速度答案：0.9 m/s規(guī)律總結(jié)：解答本題要弄清幾個關(guān)鍵點：一是系統(tǒng)在相互作用過程中是否符合能量守恒的條件，是符合的哪一條；二是弄清系統(tǒng)相互作用過程的兩態(tài)，特別是對“作用前”和“作用后”的理解要強調(diào)“剛要碰時”和“剛結(jié)束時”本題屬于兩物體碰撞后結(jié)合在一起的情況，這種碰撞常稱為完全非彈性碰撞類似這類題的還有子彈打木塊問題2用輕彈簧相連的質(zhì)量均為 m2 kg 的 A、B 兩物體都以v6 m/s 的速度在光滑的水平地面上運動，彈簧處于原長，質(zhì)量 M4 kg 的物體 C 靜止在前方，如圖 16411 所示B 與C 碰撞后兩者黏在一起運動，在以后的運動中，求：圖 16411(1)當彈簧的彈性勢能最大時物體 A 的速度；(2)彈性勢能的最大值
高中物理 第十六章 4 碰撞課件 新人教版選修35
