原创课件：164碰撞

1、说明说明: : 这个碰撞过程中没有能量损失，这个碰撞过程中没有能量损失， 碰撞过程能量守恒碰撞过程能量守恒碰撞过程中能量总要守恒吗？碰撞过程中能量总要守恒吗？一个钢球与另一个静止的钢球相碰，如果两个钢球的质量相等，第一个钢球与另一个静止的钢球相碰，如果两个钢球的质量相等，第一个钢球停止运动，第二个钢球能摆到同样的高度。一个钢球停止运动，第二个钢球能摆到同样的高度。 两个物体的质量都是两个物体的质量都是m，碰撞以前一个物体静止，另一个以速，碰撞以前一个物体静止，另一个以速度度v向它撞去。碰撞以后两个物体粘在一起，成为一个质量为向它撞去。碰撞以后两个物体粘在一起，成为一个质量为2m的物体，的物体，

2、以速度以速度v继续前进。这个碰撞过程中能量守恒吗？继续前进。这个碰撞过程中能量守恒吗？v静止静止mmv2m根据动量守恒定律根据动量守恒定律碰撞后的共同速度碰撞后的共同速度碰撞前的总动能碰撞前的总动能碰撞后的总动能碰撞后的总动能= 2mmvv1=2vv2k01=2Emv22k11=2=24Emmvv不守恒不守恒v静止静止mmv2minelastic collision如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞碰撞的特点是碰后粘在碰撞的特点是碰后粘在起起( (或碰后或碰后具有共同的速度具有共同的速度) )

3、，其动能损失最大。，其动能损失最大。是非弹性碰撞的特例是非弹性碰撞的特例(elastic collision)如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。例：通常情况下的钢球、玻璃球等坚硬物体之间的碰撞例：通常情况下的钢球、玻璃球等坚硬物体之间的碰撞及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞。及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞。小球碰撞小球碰撞flash动画动画v1静止静止m1m2v2m2根据动量守恒定律根据动量守恒定律弹性碰撞机械能守恒弹性碰撞机械能守恒碰撞后两个碰撞后两个物体的速度物体的速度1 11 122+0=+mmmvvv22

4、2111122111=+222vvvmmm121112-=+vvmmmm物体物体m1以速度以速度v1与原来静止的物体与原来静止的物体m2发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为分别为v1 和和v2 。用。用m1、m2、v1表示表示v1 和和v2 的公式。的公式。v1m1121122=+vvmmm12121= = 0 =vvvmm12112 = - = 0vvvmm将将A和和B看作系统：看作系统：碰撞过程中系统动量守恒碰撞过程中系统动量守恒 1 1221 122vvvvmmmm 弹性碰撞中没有机械能损失弹性碰撞中没有机械能损失 2222112211221111+=+22

5、22vvvvmmmm)221211122+(-=+vvvmmmmm)112122122+(-=+vvvmmmmm若若v v2 2=0=0时，结论与时，结论与前面的是否相同？前面的是否相同？ 若在一光滑水平面上有两个质量分别为若在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的刚性小球的刚性小球A和和B，以初速度，以初速度v1、v2运动，若它们能发生碰撞（为一维弹性碰撞），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碰撞后它们的速度分别为v1和和v2分别是多大？分别是多大？拓展讨论拓展讨论1对心碰撞对心碰撞 两球碰撞时，碰撞之前球的运动速度与两球两球碰撞时，碰撞之前球的运动速度与两

6、球心的连线在同心的连线在同条直线上，碰撞之后两球的速条直线上，碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线，这种碰撞称为对心碰撞，度仍沿着这条直线，这种碰撞称为对心碰撞，也叫也叫正碰正碰。 注意：发生对心碰撞的两个物体，碰撞前后注意：发生对心碰撞的两个物体，碰撞前后的速度都沿同一条直线，它们的动量也都沿这的速度都沿同一条直线，它们的动量也都沿这条直线，在这个方向上动量守恒。条直线，在这个方向上动量守恒。2非对心碰撞非对心碰撞 两球碰撞时，碰撞之前的运动速度与两球心两球碰撞时，碰撞之前的运动速度与两球心的连线不在同的连线不在同条直线上，碰撞之后两球的速条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线。这

7、种碰撞称为度都会偏离原来两球心的连线。这种碰撞称为非对心碰撞，也叫非对心碰撞，也叫斜碰斜碰。斜碰也遵循动量守恒。斜碰也遵循动量守恒定律，但情况较复杂，中学阶段不作要求。定律，但情况较复杂，中学阶段不作要求。A球以速度球以速度v1与同样质量且与同样质量且处于静止的处于静止的B球碰撞。已知球碰撞。已知碰撞后碰撞后B球的速度如图，请球的速度如图，请你画出碰撞后你画出碰撞后A球的速度。球的速度。v1v1v2散射：在粒产物理和核物理中，散射：在粒产物理和核物理中，常常使一束粒子射人物体，粒常常使一束粒子射人物体，粒子与物体中的微粒碰撞。这些子与物体中的微粒碰撞。这些微观粒子相互接近时并不发生微观粒子相互

8、接近时并不发生直接接触，这种微观粒子的碰直接接触，这种微观粒子的碰撞叫做散射。撞叫做散射。 由于粒子与物质微粒发生对由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数心碰撞的概率很小，所以多数粒子在磁撞后飞向四面八方。粒子在磁撞后飞向四面八方。 AB m1m221212121mmmmvvvv 质量质量m1=10g的小球在光得的水平面上以的小球在光得的水平面上以v1=30cms的速度向的速度向右运动，恰遇上质量右运动，恰遇上质量m2=50g的小球以的小球以v2=10cms的速度向左运动。碰撞的速度向左运动。碰撞后，小球后，小球m2恰好静止。那么碰撞后小球恰好静止。那么碰撞后小球m1的速度多大的速

9、度多大?方向如何方向如何?解析解析( 0.01 0.30.050.1)0.05 00.011 0.2m/sv规定向右为正，规定向右为正，由动量守恒定律由动量守恒定律1222211 1mmmmvvvv负号说明方向向左负号说明方向向左 在细线下在细线下吊着一个质量为吊着一个质量为M的的木块木块,构成一个单摆构成一个单摆,摆摆长为长为 l。一颗质量为。一颗质量为m的子弹水平射入木块的子弹水平射入木块，最后留在木块中，最后留在木块中，随木块一起摆动。已随木块一起摆动。已知木块摆动时摆线的知木块摆动时摆线的最大偏角是最大偏角是。求子弹。求子弹射入木块前的速度。射入木块前的速度。-(m+M)gL(1-co

10、s )=0-(m+M)v2/2瞬间打击瞬间打击和共同运和共同运动两过程动两过程解析解析设子弹射入木块前速度设子弹射入木块前速度v0.射入过程木块视为不动，射入过程木块视为不动，共同速度共同速度v.从最低点到最高点从最低点到最高点,机械能守恒（动能定理）机械能守恒（动能定理）由动量守恒定律：由动量守恒定律：mv0=(m+M)v021 cosm Mglmv解得解得 如图所示，物如图所示，物体体A静止在光滑的水平面静止在光滑的水平面上，上，A的左边固定有轻质的左边固定有轻质弹簧，与弹簧，与A质量相等的物质量相等的物体体B以速度以速度v向向A运动并与运动并与弹簧发生碰撞，弹簧发生碰撞，A、B始始终沿同

11、一直线运动，则终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失组成的系统动能损失最大的时刻是最大的时刻是()AA开始运动时开始运动时 BA的速度等于的速度等于v时时CB的速度等于零时的速度等于零时 DA和和B的速度相等时的速度相等时D解析解析v静止静止BA1.AB系统动能损失最大的时刻，系统动能损失最大的时刻，即弹性势能最大的时刻。即弹性势能最大的时刻。2.AB等速时，弹簧压缩最短，等速时，弹簧压缩最短，弹性势能最大。弹性势能最大。vBA 两球两球A、B在光滑水在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运平面上沿同一直线、同一方向运动，动，mA1 kg，mB2 kg，vA6 m/s，vB2 m/s，当球，

12、当球A追上追上B并发生碰撞后，两球并发生碰撞后，两球A、B速度速度的可能值是的可能值是(取两球碰撞前的运取两球碰撞前的运动方向为正动方向为正)() AvA5 m/s，vB2.5 m/sBvA2 m/s，vB4 m/sCvA4 m/s，vB7 m/sDvA7 m/s，vB 1.5 m/s P=mAvA+mBvB=10kg.m/s /AB解析解析1.碰撞前后动量守恒碰撞前后动量守恒碰撞后碰撞后 PA =PB =PC =PD =10kg.m/s 碰撞前碰撞前2.如碰撞后向同方向运动，则后面物体如碰撞后向同方向运动，则后面物体的速度不能大于前面物体的速度的速度不能大于前面物体的速度排除排除AD即碰撞后：即碰撞后：A的速度减小，或反向，的速度减小，或反向，B的速度增大的速度增大3.系统的总动能不能增加系统的总动能不能增加22221111+2222AABBAABBmmmmvvvv排除排除CB一、碰撞一、碰撞1、定义：两物体相遇，在极短的时间内运动状态发生改变