内容正文:
物 理
弹性碰撞和非弹性碰撞
讲师:朱坤林
选择性必修 第一册
情境导入
碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产生破坏,网球受球拍撞击而改变运动状态……
物体碰撞中动量的变化情况,前面已进行了研究。那么,在各种碰撞中能量又是如何变化的?
知识海洋
1.碰撞:在发生碰撞时,系统的总动量守恒
2.弹性碰撞:动量守恒、机械能守恒
3.非弹性碰撞:动量守恒、机械能有损失
4.完全非弹性碰撞:动量守恒、碰撞后两物体合为一体,具有共同的速度,此时机械能损失最大。
5.碰撞以后,系统的总机械能不会增大。
6.钢球、玻璃球碰撞时,机械能损失很小,它们的碰撞可以看作弹性碰撞;橡皮泥球之间的碰撞是非弹性碰撞。
弹性碰撞和非弹性碰撞
知识海洋
7.碰撞遵循的三条原则
(1)动量守恒
(2)机械能不增加
Ek1+Ek2≥Ek1′+Ek2′
(3)速度要合理
①同向碰撞:碰撞前,后面的物体速度大;碰撞后,前面的物体速度大或相等。
②相向碰撞:碰撞后两物体的运动方向不可能都不改变。
应用探究
例.一颗水平飞来的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋并留在其中和沙袋一起上摆,关于子弹与沙袋组成的系统,下列说法正确的是( )
A.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都守恒
B.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都不守恒
C.共同上摆阶段动量守恒,机械能不守恒
D.共同上摆阶段动量不守恒,机械能守恒
解析:子弹和沙袋组成的系统,在子弹射入沙袋的过程中,子弹和沙袋在水平方向的动量守恒,但机械能不守恒,共同上摆过程中动量不守恒,机械能守恒,选项D正确。
D
例.两滑块沿光滑水平面上同一条直线运动,并发生碰撞,碰撞前后两者的位置 x 随时间 t 变化的图象如图所示。已知滑块a的质量为80g,则下列判断正确的是( )
A.碰撞前滑块的运动方向相同
B.碰撞后滑块b的速度大小是0.75m/ s
C.滑块b的质量为110g
D.碰撞前后滑块组成的系统损失的动能为1. 4J
应用探究
8
6
4
2
O
2
4
x/m
t/s
a
a
b
b
解析:由 x – t 图象的斜率表示速度,可知碰撞前滑块a、b 的运动方向相反,选项A错误;
碰撞后,滑块 b 的 vb = m/s = m/s,速度大小为1m/s,选项B错误;
例.两滑块沿光滑水平面上同一条直线运动,并发生碰撞,