《彈性碰撞和非彈性碰撞》參考課件 03

1.5彈性碰撞和非彈性碰撞1.了解彈性碰撞和非彈性碰撞。2.會分析具體實(shí)例中的碰撞特點(diǎn)及類型。3.知道對心碰撞和非對心碰撞，加深對動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的理解。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：掌握什么是彈性碰撞、非彈性碰撞和完全非彈性碰撞。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：分析具體實(shí)例、碰撞可能發(fā)生的判定思考：碰撞是自然界中常見的現(xiàn)象,你能列舉出一些碰撞現(xiàn)象嗎？汽車之間的碰撞網(wǎng)球和球拍的碰撞肢體之間的碰撞隕石撞擊地球水上電動碰碰船思考：那么如果從能量的角度去研究碰撞前后物體動能的變化，該如何對碰撞進(jìn)行分類呢？大部分物體碰撞的特點(diǎn):1.相互作用時間極短。2.相互作用力極大，即內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，遵循動量守恒定律。一、彈性碰撞和非彈性碰撞研究小車碰撞前后的動能變化如圖滑軌上有兩輛安裝了彈性碰撞架的小車，它們發(fā)生碰撞后改變了運(yùn)動狀態(tài)。測量兩輛小車的質(zhì)量以及它們碰撞前后的速度，研究碰撞前后總動能的變化情況。研究兩輛小車碰撞前后總動能的變化情況碰撞前碰撞后質(zhì)量m1=0.10kgm2=0.15kgm1=0.10kgm2=0.15kg速度V1=0.4m/sV2=-0.2m/sV1

=-0.32m/sV2

=0.28m/smv2m1v12+m2v22=m1v1

2+m2v2

2=0.011J0.011J通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，在上述實(shí)驗(yàn)條件下，碰撞前后總動能基本不變。1.彈性碰撞（1）定義:如果系統(tǒng)在碰撞前后動能不變，這類碰撞叫作彈性碰撞。（2）特點(diǎn)：碰撞后物體的形變完全恢復(fù)，碰撞過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒。即：EK1=EK2滑塊碰撞后分開彈簧使靜止滑塊分開彈性碰撞鋼球、玻璃球碰撞時，機(jī)械能損失很小，它們的碰撞可以看作彈性碰撞。2、非彈性碰撞：（1）定義:如果系統(tǒng)在碰撞后動能減少，這類碰撞叫作非彈性碰撞。（2）特點(diǎn)：碰撞后不能完全恢復(fù)形變，碰撞過程中系統(tǒng)機(jī)械能減少。即：EK1>EK23.完全非彈性碰撞碰撞后兩物體一起以同一速度運(yùn)動，碰撞后物體的形變完全不能恢復(fù)，系統(tǒng)機(jī)械能損失最大。種類特點(diǎn)彈性碰撞動量守恒，機(jī)械能守恒非彈性碰撞動量守恒，機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞動量守恒，機(jī)械能損失最大思考：你能歸納總結(jié)碰撞的種類以及其特點(diǎn)嗎？例1.如圖，在光滑水平面上，兩個物體的質(zhì)量都是m，碰撞前一個物體靜止，另一個以速度v向它撞去。碰撞后兩個物體粘在一起，成為一個質(zhì)量為2m的物體，以一定速度繼續(xù)前進(jìn)。碰撞后該系統(tǒng)的總動能是否會有損失？m

m

D技法點(diǎn)撥：可以先根據(jù)動量守恒定律求出碰撞后的乙的速度v′，然后分別計(jì)算碰撞前后的總動能再進(jìn)行相減即為碰撞過程中損失的機(jī)械能。二、彈性碰撞的實(shí)例分析1.正碰碰撞前后，物體的運(yùn)動方向在同一直線上。這種碰撞稱為正碰，也叫作對心碰撞或一維碰撞。碰撞前碰撞后2.斜碰（非對心碰撞）碰撞前后物體的運(yùn)動方向不在同一直線上,如圖所示碰撞前碰撞后碰撞前碰撞后3.彈性碰撞規(guī)律例題：物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2發(fā)生正碰，如圖所示。碰撞后它們的速度分別為v1′和v2′。請分析發(fā)生彈性碰撞的兩個物體，由于質(zhì)量不同，碰撞后的速度有哪些特點(diǎn)？運(yùn)動物體與靜止物體碰撞

v2′＝（4）v1′＝（3）我們對幾種情況下（3）（4）的結(jié)果作一些分析。①若m1＝m2，可得v1′＝0v2′＝v1相當(dāng)于兩球交換速度。②若m1>m2，則v1′>0,且v2′一定大于零。若m1<m2，則v1′<0,且v2′一定大于零。③若m1>>m2，這時有m1－m2≈m1，m1＋m2≈m1。可得v1′＝v1v2′＝2v1。這表示碰撞后,第一個物體的速度幾乎沒有改變，而第二個物體以2v1的速度被撞出去.保齡球比賽中，用大號保齡球擊打球瓶時，球與瓶的碰撞就類似這種情況。④若m1<<m2，這時有m1－m2≈－m2，可得:v1′＝－v1v2′＝0≈0這表示碰撞以后，第一個物體被彈了回去，以原來的速率向反方向運(yùn)動，而第二個物體仍然靜止。如果用乒乓球撞擊保齡球，那么就會出現(xiàn)這種現(xiàn)象：保齡球保持靜止，而乒乓球以大致相同的速率被彈回。例1.如圖所示，物塊A與輕質(zhì)彈簧相連并靜止在光滑水平面上，物塊B以一定的初速度向物塊A運(yùn)動。在兩物塊與彈簧作用的過程中，兩物塊的V-t圖像如圖所示，則（）AA．物塊A的質(zhì)量大于物塊的質(zhì)量B．彈簧在t2時刻的彈性勢能最大C．物塊A在t2時刻的加速度最大D