《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(huì)分析具體實(shí)例中的碰撞特點(diǎn)及類型。3.知道對(duì)心碰撞和非對(duì)心碰撞，加深對(duì)動(dòng)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(jiàn)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(dòng)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(dòng)能的變化，該如何對(duì)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(shí)間極短。2.相互作用力極大，即內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，遵循動(dòng)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(dòng)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(dòng)狀態(tài)。測(cè)量?jī)奢v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(dòng)能的變化情況。研究?jī)奢v小車碰撞前后總動(dòng)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(guò)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(dòng)能基本不變。1.彈性碰撞（1）定義:如果系統(tǒng)在碰撞前后動(dòng)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(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒。即：EK1=EK2滑塊碰撞后分開(kāi)彈簧使靜止滑塊分開(kāi)彈性碰撞鋼球、玻璃球碰撞時(shí)，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(dòng)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(guò)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(dòng)，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(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒非彈性碰撞動(dòng)量守恒，機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞動(dòng)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(gè)物體的質(zhì)量都是m，碰撞前一個(gè)物體靜止，另一個(gè)以速度v向它撞去。碰撞后兩個(gè)物體粘在一起，成為一個(gè)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(dòng)能是否會(huì)有損失？m

m

D技法點(diǎn)撥：可以先根據(jù)動(dòng)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(dòng)能再進(jìn)行相減即為碰撞過(guò)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(dòng)方向在同一直線上。這種碰撞稱為正碰，也叫作對(duì)心碰撞或一維碰撞。碰撞前碰撞后2.斜碰（非對(duì)心碰撞）碰撞前后物體的運(yùn)動(dòng)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(lái)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(qǐng)分析發(fā)生彈性碰撞的兩個(gè)物體，由于質(zhì)量不同，碰撞后的速度有哪些特點(diǎn)？運(yùn)動(dòng)物體與靜止物體碰撞

v2′＝（4）v1′＝（3）我們對(duì)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(shí)有m1－m2≈m1，m1＋m2≈m1?？傻胿1′＝v1v2′＝2v1。這表示碰撞后,第一個(gè)物體的速度幾乎沒(méi)有改變，而第二個(gè)物體以2v1的速度被撞出去.保齡球比賽中，用大號(hào)保齡球擊打球瓶時(shí)，球與瓶的碰撞就類似這種情況。④若m1<<m2，這時(shí)有m1－m2≈－m2，可得:v1′＝－v1v2′＝0≈0這表示碰撞以后，第一個(gè)物體被彈了回去，以原來(lái)的速率向反方向運(yùn)動(dòng)，而第二個(gè)物體仍然靜止。如果用乒乓球撞擊保齡球，那么就會(huì)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(dòng)。在兩物塊與彈簧作用的過(guò)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(shí)刻的彈性勢(shì)能最大C．物塊A在t2時(shí)刻的加速度最大D