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3高中物理


16.4《碰撞》

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 1、定义

碰撞过程中动量守恒、动能不守恒。

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 v2 ? m1v1 ? m2 v2 2 2 2 2
2m2 v 2 ? ?m1 ? m2 ?v1 v ? m1 ? m2
' 1

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

若v2=0时,结论与前 面的是否相同?

由动量和能量关系又可得出:
' m1 v1' ? v1 ? m2 v2 ? v2

?

?

?

?

m1 v ? v

?

'2 1

2 1

? ? m ?v
2

2 2

?v

'2 2

?

v ? v1 ? v ? v2
' 1 ' 2

' 即v2 ? v1' ? ??v2 ? v1 ?

碰撞后B相对于A的速度与碰撞前B相 对于A的速度大小相等,方向相反 碰撞后A相对于B的速度与碰撞前A相 对于B的速度大小相等,方向相反

' 或v1' ? v2 ? ??v1 ? v2 ?

【思考】
在光滑水平面上,有A、B两个小球向右沿同一直线 运动,取向右为正,两球的动量分别是pA=5kgm/s, pB=7kgm/s,如图所示.若能发生正碰,则碰后两球 的动量增量△pA、△pB可能是 ( A ) A.△pA=-3kgm/s;△pB =3kgm/s B.△pA=3kgm/s;△pB =3kgm/s C.△pA= -10kgm/s;△pB =10kgm/s D.△pA=3kgm/s;△pB = -3kgm/s

【思考】
如图所示,质量为M的重锤自h高度由静止开始下 落,砸到质量为m的木楔上没有弹起,二者一起向 下运动.设地层给它们的平均阻力为F,则木楔可 进入的深度L是多少?
第一阶段,对重锤有: 1 Mgh ? Mv 2 2 第二阶段,对重锤及木楔有 Mv+0=(M+m)v / 第三阶段,对重锤及木楔有
1 ( M ? m)hL ? FL ? 0 ? ( M ? m)v? 2 2

二、

方法一: 矢量作图法 方法二: 计算法

V/1

V1 V/2 V/1

思考:若通过计算的方法,怎么计算?还需要哪些条 件?

三、

总结:归纳本节课内容 【思考】碰撞与爆炸有什么不同? 1、弹性碰撞和非弹性碰撞

2、对心碰撞和非对心碰撞
3、散射


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