科学探究一维弹性碰撞参考课件

§1.3碰撞一、不同类型碰撞1、概念：碰撞中的相互作用力存在摩擦力或介质阻力，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。弹性碰撞:非弹性碰撞: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全国中小学

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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1.碰撞中动量守恒2.非对心碰撞:碰撞前后物体不在同一条直线上运动,

且碰撞后速度都偏离原来方向.也称为斜碰

2.对心碰撞与非对心碰撞1.对心碰撞:碰撞前后物体在同一条直线上运动，也叫正碰.二、弹性碰撞的规律3、弹性碰撞V1V2=0光滑①若m1=m2，可得v1’=0，v2’=v1，相当于两球交换速度．③若m2>>m1

，则v1’=-v1，v2’=0．④若m1>>m2，则v1’=v1，v2’=2v1．②若m1>m2

，则v1’>0；且v2’一定大于0若m1<m2

，则v1’<0；且v2’一定大于0

运动学特征：分离速度等于接近速度；典型问题如两个钢球相撞。动力学特征：动量守恒，机械能守恒。

m1v10+m2v20=m1v1+m2v2①

由①③两式得

由以上两式得

v2-v1=v10-v20③

既在完全弹性碰撞中分离速度等于接近速度。②④⑤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/sA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

例2一块质量为M=0.98kg的木块静置于光滑水平面上，一颗质量m=0.02kg的子弹以v0=100m/s的水平速度射向木块，如果子弹射入木块后所受的相互作用阻力f=490N，则木块厚度d至少应有多大才能不被子弹射穿

分析：子弹射入木块后，以子弹和木块组成的系统为研究对象，则系统除了子弹与木块的相互作用力f以外，系统不受任何外力冲量（相互作用力f是一对内力，这一对内力的冲量之和为零），因此系统水平动量应该守恒．子弹没有射穿木块，表明系统的终态应是子弹与木块保持相对静止，二者以共同的末速度vt向前运动．这是典型的完全非弹性相同时，子弹就与木块保持相对静上，此时子弹在木块中射入的深度就是子弹与木块相对运动的距离d，如图所示．在此过程中，子弹m的对解：以子弹m和木块M组成的物体系统为研究对象，运用动量守恒定律，则有对m和M分别运用动能定理，则有同时考虑到fM=fm=f，将上两式相加，则有答；木材厚度至少应有0．2m，才能不被子弹射穿．方法2

说明：1．如果木材厚度L＜d，则子弹射穿木块后还有相对于木d处即达到相对静止，子弹未能到达图4-1中所示的木块的右近缘．如果＜100m/s，则子弹不能射穿木块．

2．在子弹射进木块的过程中，M和m组成的系统虽然动量守恒，对内力做功的代数和并不为零．所以，系统的动能并不守恒，由于这一对摩擦力的存在，使系统的一部分机械能转化为内能，由④式还看出：系统机械