高中物理選修3-5第一章第3節(jié)《科學(xué)研究——一維彈性碰撞》

1、魯教版物理魯教版物理3-53-5物理課物理課件件第第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 一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力為零，這個(gè)一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。22112211vmvmvmvm21pp 動(dòng)能會(huì)不會(huì)也守恒呢？BAv1m1m2BAV初動(dòng)能初動(dòng)能未動(dòng)能未動(dòng)能21121vm221)(21vmm由動(dòng)量守恒得2111mmvmv)(21212121mmvm動(dòng)能不守恒 物理學(xué)中根據(jù)碰撞過(guò)程動(dòng)能的損失情況將碰撞分為：ABv1V1V2m1BAm2211211)(mmvmmv211122mmvmv211211)(mmvmmv211122m

2、mvmv 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 判斷依據(jù)判斷依據(jù): :在所給條件不足的情況下，碰撞結(jié)果有各種可能，在所給條件不足的情況下，碰撞結(jié)果有各種可能，但不管哪種結(jié)果必須同時(shí)滿足以下三條：但不管哪種結(jié)果必須同時(shí)滿足以下三條：(1)(1)系統(tǒng)動(dòng)量守恒，即系統(tǒng)動(dòng)量守恒，即p p1 1+p+p2 2=p=p1 1+p+p2 2. .(2)(2)系統(tǒng)動(dòng)能不增加，即系統(tǒng)動(dòng)能不增加，即E Ek1k1+E+Ek2k2EEk1k1+E+Ek2

3、k2222212121212pppp.2m2m2m2m(3)(3)符合實(shí)際情況，符合實(shí)際情況， 碰前碰前同向碰撞同向碰撞，則必須滿足即，則必須滿足即v v后后vv前前，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)碰撞否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)碰撞. .碰撞后，即碰撞后，即vv前前vv后后，否則碰撞沒(méi)有，否則碰撞沒(méi)有結(jié)束結(jié)束. . 相向碰撞相向碰撞，則碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變，則碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變，除非兩物體碰撞后速度均為零除非兩物體碰撞后速度均為零. .一、不同類型的碰撞一、不同類型的碰撞1、概念：、概念：1 1、非彈性碰撞、非彈性碰撞: :碰撞過(guò)程中物體會(huì)發(fā)生形變，還會(huì)發(fā)熱、碰撞過(guò)程中物體會(huì)發(fā)生形變，還會(huì)發(fā)熱、

4、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，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(dòng)能減少。系統(tǒng)的動(dòng)能減少。3 3、彈性碰撞、彈性碰撞: :撞中的相互作用力是彈力、電場(chǎng)力，碰撞撞中的相互作用力是彈力、電場(chǎng)力，碰撞中只有物體間動(dòng)能、勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，相互作用前后，系統(tǒng)中只有物體間動(dòng)能、勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，相互作用前后，系統(tǒng)的動(dòng)能保持不變。的動(dòng)能保持不變。2 2、完全非彈性碰撞、完全非彈性碰撞: :兩個(gè)物體碰撞后結(jié)為一體，系統(tǒng)的兩個(gè)物體碰撞后結(jié)為一體，系統(tǒng)的動(dòng)能減少最多動(dòng)能減少最多條件：碰撞中物體的相互作用時(shí)間極短條件：碰撞中物體的相互作用時(shí)間極短;相互作用力極大，相互作用力極大，即內(nèi)力

5、遠(yuǎn)大于外力即內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力;總動(dòng)量守恒。總動(dòng)量守恒。碰撞的規(guī)律碰撞的規(guī)律:1. 遵循動(dòng)量守恒定律遵循動(dòng)量守恒定律:2. 能量不會(huì)增加能量不會(huì)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(dòng)能守恒只有彈性碰撞的動(dòng)能守恒.但速度可以突變但速度可以突變.在沒(méi)有外力的情況下在沒(méi)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(dòng)同運(yùn)動(dòng).(碰撞過(guò)程兩物體產(chǎn)生的位移可忽略碰撞過(guò)程兩物體產(chǎn)生的位移可忽略)A、vA=5m/s vB=2.5m/sB、vA=-2m/s vB=4m/sA、vA=-4m/s vB=7m/sA、vA=7m/s vB=1.5m/s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(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)，質(zhì)量上運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)，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(dòng)，在以后的運(yùn)動(dòng)中，求：在一起運(yùn)動(dòng)，在