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第3节科学探究 一维弹性碰撞 一 不同类型的碰撞 1 概念 碰撞过程中物体会发生形变 还会发热 发声 碰撞中有内能或其它形式能的产生 相互作用后 系统的动能减少 碰撞中的相互作用力是弹力 电场力 碰撞中只有物体间动能 势能的转化 相互作用前后 系统的动能保持不变 3 弹性碰撞 1 非弹性碰撞 2 完全非弹性碰撞 两个物体碰撞后结为一体 系统的动能减少最多 碰撞中物体的相互作用时间极短 相互作用力极大 即内力远大于外力 总动量守恒 二 弹性碰撞的实验研究 实验1 质量相等的两个钢球的碰撞 即b球静止 a球以某一速度碰b球 实验2 质量不相等的两个钢球 a球质量大于b球质量 的碰撞 b球静止 a球以某一速度碰b球 牛顿摆 学生观察 学生观察 两球质量相等时 碰撞的特点是两球交换速度 即 b球以a球碰前的速度运动 而a球静止 被碰质量较小时 碰撞特点 a b球向同一方向运动 且a球速度小于b球速度 实验3 质量不相等的两个钢球 a球质量大于b球质量 的碰撞 a球静止 b球以某一速度碰a球 学生观察 被碰质量较大时 碰撞特点 a b球向相反方向运动 且b球被反弹 弹性碰撞研究 三 弹性碰撞规律 m1 m2 m1 m2 若m1 m2 可得v1 0 v2 v1 相当于两球交换速度 若m2 m1 则v1 v1 v2 0 若m1 m2 则v1 v1 v2 2v1 碰撞的规律 1 遵循动量守恒定律 2 能量不会增加 3 物体位置不突变 4 碰撞只发生一次 内力远大于外力 只有弹性碰撞的动能守恒 但速度可以突变 在没有外力的情况下 不是分离就是共同运动 总结 碰撞过程两物体产生的位移可忽略 练习1 质量相等a b两球在光滑水平桌面上沿同一直线 同一方向运动 a球的动量是7kg m s b球的动量是5kg m s 当a球追上b球发生碰撞 则碰撞后两球的动量可能值是 a pa 6kg m s pb 6kg m sb pa 3kg m s pb 9kg m sc pa 2kg m s pb 14kg m sd pa 4kg m s pb 17kg m s a 分析 碰撞动量守恒 知 a b c都满足 知 a b c也都满足 总动能不能增加 即 得 只有a正确了 练习2 用轻弹簧相连的质量均为m 2 的a b两物体都以v 6m s的速度在光滑的水平地面上运动 弹簧处于原长 质量m 4 的物体c静止在前方 如图所示 b与c碰撞后二者粘在一起运动
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