碰撞与类碰撞(原稿).ppt

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1、碰撞与类碰撞碰撞过程十分短暂碰撞物体间的内力远比周围物体给它们的力大一、碰撞系统动量守恒碰撞的特征(1)——1、弹性碰撞：碰撞后，系统总动能不变根据碰撞过程，系统动能的变化，碰撞可分为：解得依据两物体质量的关系,弹性碰撞可能出现的结果有：若质量为m1的物体以v1，与静止的m2发生弹性碰撞：①若m1=m2，可得v1’=0，v2’=v1相当于两物体交换速度②若m1>m2，则v1’>0，v2’>0，且v2’>v1’碰撞后两者的速度方向，均与碰撞前m1方向相同③若m1

2、小的物体被弹回，质量大的被撞出去依据两物体质量的关系,弹性碰撞可能出现的结果有：1、弹性碰撞：碰撞后，系统总动能不变2、非弹性碰撞：根据碰撞过程，系统动能的变化，碰撞可分为：碰撞后，系统总动能减少完全非弹性碰撞：物体碰撞后结合为一体，具有相同的速度，这种碰撞系统的动能损失最大系统动能不增碰撞的特征(2)——损失的动能转化为其它形式的能量例1．质量相等的A、B两球在光滑水平面上均向右沿同一直线运动，A球的动量为pA＝9kg·m/s，B球的动量为pB＝3kg·m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动

3、量可能值是()A．pA′＝6kg·m/s，pB′＝6kg·m/sB．pA′＝8kg·m/s，pB′＝4kg·m/sC．pA′＝－2kg·m/s，pB′＝14kg·m/sD．pA′＝－4kg·m/s，pB′＝17kg·m/sA速度合理性碰撞的特征(3)——二、类碰撞问题1、类碰撞问题(1)——弹簧模型在光滑水平面上有通过轻弹簧相连的两个小球，初始弹簧处于自然长，m1具有初速v0，m2静止，以两小球和弹簧为系统：①当弹簧拉伸到最长或者压缩到最短，此时两个小球具有共同的速度，该过程类似完全非弹性碰撞;②运动过程中，

4、当弹簧再次达到自然长时，这个过程，类似弹性碰撞。m2m1v0例2．在光滑水平面上有两个相同的小球A、B通过轻弹簧相连。两球质量都为m，B球静止，A球向B球运动。当弹簧第一次压缩最紧时弹性势能为Ep，则碰前A球的速度等于()C思考：①当弹簧第一次恢复形变时，A、B的瞬时速度分别是多少？VA=0、②当弹簧第一次拉伸最长时，两球速度有什么特点？此时弹簧的弹性势能多大？具有相同速度、Ep2、类碰撞问题(2)——凹槽滑块模型在光滑水平面上放置一底部与水平面相切的足够高的光滑凹槽，一滑块从水平面上以初速v0冲上凹槽，以凹

5、槽和滑块为系统：①当滑块上升到最高点时，此时滑块与凹槽具有共同的速度，该过程类似完全非弹性碰撞;②当滑块再次回到水平面时，系统在这个过程中类似弹性碰撞。——水平方向动量守恒例3．如图所示，带有光滑弧形轨道的小车质量为m，静止在光滑水平面上，一质量也是m的铁块，以速度v沿轨道水平端向上滑去，至某一高度后再向下返回，则当铁块回到小车右端时，将()A．以速度v做平抛运动B．以小于v的速度做平抛运动C．与小车保持相对静止D．自由下落D思考:①若m块＞m车，则当铁块回到小车右端时，铁块将如何运动?②若m块＜m车，则当铁

6、块回到小车右端时，铁块将如何运动?3、类碰撞问题(3)——等距双棒模型水平放置的无限长的平行光滑金属轨道相距l=0.5m。金属棒1和2可在轨道上滑动且接触良好，质量分别为m1和m2，电阻分别为R1和R2，轨道的电阻不计。整个装置放在竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场中。若1棒静止，而使2棒以初速度v0开始向右运动。分析两棒运动过程的特点。B等距双棒模型特点分析：1．电路特点棒2相当于电源;棒1受安培力而加速起动,运动后产生反电动势.2．电流特点随着棒2的减速、棒1的加速，两棒的相对速度v2-v1变小，回路中电流

7、也变小。当v1=0时：最大电流当v2=v1时：最小电流两个极值I＝0B3．两棒的运动情况特点安培力大小：两棒的相对速度变小,感应电流变小,安培力变小.棒1做加速度变小的加速运动棒2做加速度变小的减速运动v0v共tOv最终两棒具有共同速度B4．两个规律(1)动量规律两棒受到安培力大小相等方向相反,系统外力矢量和为零,系统动量守恒.最终两棒共速时，有(2)能量转化规律系统机械能的减小量等于内能的增加量.最终两棒共速时，类似于完全非弹性碰撞.两棒产生焦耳热之比：B例4．无限长的平行金属轨道M、N，相距L=0.5m，

8、且水平放置；金属棒b和c可在轨道上无摩擦地滑动，两金属棒的质量mb=mc=0.1kg，电阻Rb=Rc=1Ω，轨道的电阻不计．整个装置放在磁感强度B=1T的匀强磁场中，磁场方向与轨道平面垂直(如图)．若使b棒以初速度v0=10m/s开始向右运动，求：(1)c棒的最大加速度；解析：b棒刚开始运动时回路中的感应电流为：且此时c棒的加速度最大：例4．无限长的平行金属轨道M、N，相距L=0.5m，且水平放置；