高中物理选修3-5：16-4碰撞_LI.ppt

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1、§16-4碰撞碰撞的特点1、时间特点：在碰撞过程中，相互作用时间很短；2、作用力特点：在碰撞过程中，相互作用力即内力先急剧增大，后急剧减小，平均作用力很大；3、碰撞系统动量的特点：在碰撞过程中，系统的内力远远大于外力，故即使外力之和不为零，其对系统的作用也可忽略不计，系统的总动量也将近似守恒。1、弹性碰撞----碰后形变完全恢复弹性碰撞(elasticcollision)2、非弹性碰撞----碰后形变部分恢复非弹性碰撞(inelasticcollision)3、完全非弹性碰撞特征----碰后以共同

2、速度运动----碰后形变完全不能恢复完全非弹性碰撞(perfectlyinelasticcollision)弹性碰撞的常见模型1、当m1=m2时，有：v1’=0，v2’=v1在弹性碰撞中，等质量发生速度交换2、当m1>>m2时，有：v1’=v1，v2’=2v13、当m1<

3、<0,v2>0入射球返回，被碰球前进。若：m1>m2，v1>0,v2>0入射球与被碰球均前进。完全非弹性碰撞的常见模型1、正碰，也叫对心碰撞：如图所示，一个运动的小球与一个静止的小球碰撞，碰撞之前，运动小球的速度与两球的球心连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍沿这一条直线。对心碰撞(directimpact)和非对心碰撞2、非对心碰撞：如图所示，碰撞前后两球的速度不在同一条直线。散射(scattering)课外阅读：科学足迹——中子的发现思考与讨论试根据动量守恒定律，大致画出下图中A球碰撞后的

4、速度。v1’进行分解，x和y方向上分别动量守恒。碰撞的分类按碰撞前后速度方向的关系分正碰斜碰按能量损失的情况分弹性碰撞：非弹性碰撞：完全非弹性碰撞：动量守恒，动能没有损失动量守恒，动能有损失m1v1+m2v2=(m1+m2)v动能损失最大总结:1、(97上海)在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能的是()A、若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开B、若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C、若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D、若两球质量不同，碰

5、后以某一相等速率同向而行AD反思：考虑弹性碰撞和非弹性碰撞两种可能。课堂练习2、在光滑水平面上,动能为E0、动量大小为P0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量的大小记为E1、P1，球2的动能和动量的大小记为E2、P2，则必有()A、E１＜Ｅ０B、Ｐ１＜Ｐ０C、Ｅ２＞Ｅ０D、Ｐ２＞Ｐ０反思：考虑弹性碰撞和非弹性碰撞两种可能。ABD课堂练习3、在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m0，小车（和单摆）以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的

6、质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞时间极短。如图所示，在此碰撞过程中，下列哪些说法是可能发生的（）A、小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足(M＋m0)v=Mv1＋mv2＋m0v3B、摆球的速度不变，小车和木块的速度分别变为v1和v2，满足Mv=Mv1＋mv2C、摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为v1，满足Mv=(M＋m)v1D、小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足(M＋m0)v=(M＋m0)v1＋mv2BC反思：摆球——没有直接参与作用，瞬间速度不能突

7、变。课堂练习思考：若竖直向上发射一物体,不计空气阻力,当物体炸裂成两块时,动量也守恒吗?4、向空中发射一物体，不计空气阻力，当物体的速度恰沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则（）A、b的速度方向一定与原速度方向相反B、从炸裂到落地的这段时间内，a飞行的水平距离一定比b大C、a、b一定同时到达地面D、在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等CD反思：系统所受外力的合力虽不为零，但在水平方向所受外力为零，故系统水平分向动量守恒。(近似动量守恒)课堂

8、练习5、如图所示，A、B两物体的质量分别是m1＝5kg,m2=3kg.它们在光滑水平面上沿同一直线向右运动，速度分别为v1=5m/s,v2=1m/s.当A追上B后，与B上固定的质量不计的弹簧发生相互作用。弹簧被压缩后再伸长，把A、B两物体弹开，已知A、B两物体作用前后均沿同一直线运动，弹簧压缩时未超过弹簧的弹性限度。求：（1）AB相互作用后的最终速度各是多少？（2）碰撞中弹簧具有的最大弹性势能是多少？AB反思:弹性碰撞模型;共速时弹性势能最大参考答案:(1)vA=2m/s,vB=6