动量守恒定律在碰撞中的应用.ppt

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1、3：满足规律：动量守恒定律一：碰撞问题1：定义：碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程。物理学中所说的碰撞的含义是相当广泛的，比如两个物体的碰撞，子弹射入木块，系在绳子两端的物体将松弛的绳子突然拉紧，列车车厢的挂接，中子轰击原子核等都可以视为碰撞。2：特点：在碰撞过程中内力都是远远大于内力4．碰撞的种类及特点(1)弹性碰撞．特点：碰撞时产生弹性形变，碰撞结束后，形变完全恢复．原理：动量守恒，机械能守恒．图1－3－1弹性碰撞模型：在光滑水平面上，有两个小球，质

2、量分别为m1，m2，球1以速度v0向右运动，与静止的球2发生碰撞．碰撞过程中没有能量损失，由动量守恒和能量守恒，有②若m1＞m2，则v1>0，v2>0③若m1＝m2，则v1＝0，v2＝v0④若m10⑤若m1≪m2，则v1＝－v0，v2＝0(2)非弹性碰撞．特点：碰撞时的形变不能完全恢复，有一部分机械能转变为内能．原理：动量守恒．碰后的机械能小于碰前的机械能．这类问题能量（动能）损失最多，即：碰撞后总机械能小于碰撞前的总机械能，但动量是守恒。（3）完全非弹性碰撞这类问题是两

3、个物体碰后合为一个整体，以共同的的速度运动，这类碰撞称为完全非弹性碰撞。特点：【例题1】如图所示，质量为m2＝1kg的滑块静止于光滑的水平面上，以质量为m1＝50g的小球以v1＝100m/s的速率碰到滑块后又以v2＝80m/s的速率被弹回，求滑块获得的速度是多少？v1m2m1解：取m1和m2系统作为研究对象，则系统动量守恒，以v1的方向为正方向，则根据动量守恒定律可得：化解可得：(3)物理情景可行性原则因碰撞作用时间极短，故每一个参与碰撞的物体受到的冲力很大，使物体的速度发生骤变而其位置变化极其微

4、小，以致我们认为其位置没有变化，碰撞完毕后，物体各自以新的动量开始运动．拓展：若发生追赶碰撞，则碰后前面物体运动的速度应大于等于后面物体运动的速度．例题2：质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（）A.pA'=6kg·m/s，pB'=6kg·m/sB.pA'=3kg·m/s，pB'=9kg·m/sC.pA'=-2kg·m/s，pB'=14kg·m/sD.pA'

5、=-4kg·m/s，pB'=17kg·m/sA二、碰撞问题的典型应用相互作用的两个物体在很多情况下，皆可当作碰撞处理，那么对相互作用中两个物体相距恰“最近”、相距恰“最远”或恰上升到“最高点”等一类临界问题，求解的关键都是“速度相等”。（1）光滑水平面上的A物体以速度V0去撞击静止的B物体，A、B物体相距最近时，两物体速度必相等(此时弹簧最短，其压缩量最大)。2、质量均为2kg的物体A、B，在B物体上固定一轻弹簧,则A以速度6m/s碰上弹簧并和速度为3m/s的B相碰,则碰撞中AB相距最近时AB的速

6、度为多少?弹簧获得的最大弹性势能为多少？课堂练习（2）物体A以速度V0滑到静止在光滑水平面上的小车B上，当A在B上滑行的距离最远时，A、B相对静止，A、B两物体的速度必相等。ABV03、质量为M的木板静止在光滑的水平面上，一质量为m的木块（可视为质点）以初速度V0向右滑上木板，木板与木块间的动摩擦因数为μ，求：木板的最大速度？mMV0课堂练习（3）质量为M的滑块静止在光滑水平面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一质量为M的小球以速度V0向滑块滚来，设小球不能越过滑块，则小球到达滑块上的最高点时（即

7、小球的竖直向上速度为零），两物体的速度肯定相等。4、如图所示，质量为M的滑块静止在光滑的水平桌面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来，设小球不能越过滑块，则小球到达最高点时，小球与滑块的速度各是多少？课堂练习二：碰撞模型——子弹打击木块子弹打木块实际上是一种完全非弹性碰撞。作为一个典型，它的特点是：子弹以水平速度射向原来静止的木块，并留在木块中跟木块共同运动。下面从动量、能量和牛顿运动定律等多个角度来分析这一过程。【例题】设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光

8、滑水平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d。求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中木块前进的距离。s2ds1v0vs2解析：子弹和木块最后共同运动，相当于完全非弹性碰撞。从动量的角度看，子弹射入木块过程中系统动量守恒：从能量的角度看，该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能。设平均阻力大小为f，设子弹、木块的位移大小分别为s1、s2，如图所示，显然有s1-s2=d对子弹用动能定理：对木块用动能定理：两式相减得：解之得：小结：这个式子的物理意义是：fd恰