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高中物理


16.4《碰撞》

一、碰撞及其特点
1.碰撞:是指发生相向运动或同向运动的物体相遇 时,他们的运动状态发生显著变化的物理过程。
2.碰撞的特点: (1)碰撞过程中动量守恒。因相互作用时间短暂,因 此一般满足F内>>F外的条件。

(2)碰撞过程中物体没有宏观的位移,位移 为0,但是每个物体的速度可在短暂的时间内发 生变化. (3)碰撞过程中系统的总动能只能不变或者减少, 不可能增加。 (4)碰后必须保证不穿透对方。

二、碰撞的三个依据(重要)
1、动量守恒 2、动能不增加

p1+p2=p1’+p2’ Ek1+Ek2≥Ek1’+Ek2’

3、速度要符合物理情境
如果碰前两物体同向运动,则后面物体速度必须大 于前面物体的速度,否则无法实现碰撞。碰撞后原 来在前面的物体速度必然增大,且原来在前面的物 体速度大于或等于原来在后面的物体的速度,否则 碰撞没有结束。 如果碰前两物体相向运动,而碰后两物体的运动方 向不可能都不改变,除非碰后两物体速度均为零

学以致用 例1:如图所示,在光滑水平面上有直径相同 的a、b两球,在同一直线上运动.选定向右 为正方向,两球的动量分别为pa=6kg?m/s、 pb=-4kg?m/s.当两球相碰之后,两球的动量 可能是( C ) A.pa=-6kg?m/s、pb=4kg?m/s B.pa=-6kg?m/s、pb=8kg?m/s C.pa=-4kg?m/s、pb=6kg?m/s D.pa=2kg?m/s、 pb=0

例2:质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直 线、同一方向运动,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, 则碰撞后A、B两球的动量可能是( A ) A.PA′=6kg?m/s PB′=6kg?m/s B.PA′=8kg?m/s, PB′=4kg?m/s C.PA′=-2kg?m/s, PB′=14kg?m/s D.PA′=-4kg?m/s, PB′=17kg?m/s

一、

碰撞过程中 动量守恒、 动能守恒

碰撞过程中动量守恒 mv=2mv/ V/=v/2

碰前动能: 碰后动能: Ek=mV2/2 E/k=mV/2/2=mV2/8 碰撞过程中动量守恒、动能不守恒。 1、定义18页

碰撞后两物体 粘在一起的碰 撞叫完全非弹 性碰撞。这种 碰撞机械能损 失最大。

2、研究弹性碰撞

如何列式表达?

如何计算?

讨论(一)

讨论(二)

讨论(三)

讨论(四)
若在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的 刚性小球A和B,以初速度v1、v2运动,若它们能发生 碰撞(为一维弹性碰撞),碰撞后它们的速度分别 为v1/和 v2/分别是多大?

将A和B看作系统: 碰撞过程中系统动量守恒
' m1v1 ? m2 v2 ? m1v1' ? m2 v2

弹性碰撞中没有机械能损失
1 1 1 1 2 2 '2 '2 m1v1 ? m2 v 2 ? m1v1 ? m2 v 2 2 2 2 2

2m2 v2 ? ?m1 ? m2 ?v1 v ? m1 ? m2
' 1

2m1v1 ? ?m2 ? m1 ?v2 v ? m1 ? m2
' 2

若v2=0时,结论与前 面的是否相同?

二、

三、


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