高二物理競賽碰撞課件

第二章運(yùn)動(dòng)的守恒量和守恒定律§2-6碰撞2目錄第一章力和運(yùn)動(dòng)第二章運(yùn)動(dòng)的守恒量和守恒定律第三章剛體和流體的運(yùn)動(dòng)第四章相對論基礎(chǔ)第五章氣體動(dòng)理論第六章熱力學(xué)基礎(chǔ)第七章靜止電荷的電場第八章恒定電流的磁場第九章電磁感應(yīng)電磁場理論§2-1質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力和外力質(zhì)心質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理§2-2

動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律§2-3

功動(dòng)能動(dòng)能定理§2-4

保守力成對力的功勢能§2-5質(zhì)點(diǎn)系的功能原理機(jī)械能守恒定律§2-6碰撞§2-7質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒定律*§2-8對稱性和守恒定律3碰撞

+特點(diǎn)碰撞：物體相互作用使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生突然改變的現(xiàn)象。特點(diǎn)：相互作用的時(shí)間極短。（10-2~10-4秒）相互作用的沖力極大。碰撞物體所受的其他力可忽略。

其他作用力可以忽略，僅由內(nèi)力相互作用，故動(dòng)量守恒。物體在碰撞前后運(yùn)動(dòng)量的變化卻是有限的量。碰撞過程是在原地進(jìn)行的。

因碰撞時(shí)間短，速度有限，

所以位移很小。4碰撞分類對心碰撞：碰撞時(shí)兩物體的質(zhì)心均在接觸點(diǎn)的公法線上。(a)對心正碰撞：兩物體質(zhì)心的速度矢量均在接觸點(diǎn)公法線上(c)對心斜碰撞：兩物體質(zhì)心的速度矢量不在接觸點(diǎn)的公法線上(d)非對心碰撞：碰撞時(shí)兩物體的質(zhì)心不在接觸點(diǎn)的公法線上(b)正碰一維問題斜碰一般為三維問題若v20=0

為兩維問題。v10v20v1v25碰撞過程分析接觸階段：

兩球?qū)π慕咏\(yùn)動(dòng)形變產(chǎn)生階段：兩球相互擠壓，最后兩球速度相同形變恢復(fù)階段：彈性力作用下兩球速度不同而分開運(yùn)動(dòng)分離階段：

兩球分離，各自以不同的速度運(yùn)動(dòng)6打斷木板所需能量約是打斷混凝土板的3倍

為什么打斷木板要容易？

木板：混凝土板：木板中存儲的能量大。7打斷木板所需能量約是打斷混凝土板的3倍

為什么打斷木板要容易？

拳-物體剛彎曲時(shí)：剛彎曲期間機(jī)械能守恒：關(guān)鍵在于木板質(zhì)量小于混凝土板質(zhì)量。8牛頓碰撞定律

（動(dòng)能）比值由兩球的材料性質(zhì)決定(由試驗(yàn)測定)

鋼球?qū)︿撉?.56玻璃球?qū)ΣＡ?.94木球?qū)δ厩?.50木球?qū)δz球0.509碰撞中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的傳遞規(guī)律若將相互碰撞的物體作為一個(gè)系統(tǒng)，碰撞力是內(nèi)力

∴

動(dòng)量守恒(不論彈性的，還是非彈性的)(動(dòng)能守恒)10完全彈性碰撞

彼此交換速度

輕球碰重球重球碰輕球特點(diǎn)：相對速度的大小不變化。

11碰撞中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化規(guī)律碰撞過程中，還有機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化：熱、聲、光等。一個(gè)彈跳中的球，每次彈跳都是一個(gè)非彈性碰撞。也就是說球的能量隨著彈跳逐漸減小。12非彈性碰撞

打鐵：打樁：轉(zhuǎn)化的多，傳遞的少。轉(zhuǎn)化的少，傳遞的多。13打鐵、打樁打鐵：打樁：轉(zhuǎn)化的多，傳遞的少。轉(zhuǎn)化的少，傳遞的多。14例題

AlOx①完全非彈性碰撞過程，動(dòng)量守恒②子彈與木塊一起運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能轉(zhuǎn)換過程解：15例題2-18

ABl①小球從A下落到最低位置解：

16例題2-18ABl②小球與蹄狀物碰撞解：沖力是內(nèi)力，動(dòng)量守恒定律：③小球與蹄狀物開始運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒定律：

17例題2-19

OxyuBAmM

(1)18例題2-19

(2)OxyuBAmMv’

19例題2-19OxyuBAmM

(3)

20例題2