内容正文:
粤教版 高中物理选修3-5 第一章
一、历史上对碰撞问题的研究
1.最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大学校长、物理学教授马尔西。
3.近代,通过高能粒子的碰撞,发现新粒子。
2.伽利略、马利特、 牛顿、笛卡儿、惠更斯等先后进行实验,逐渐归纳成系统理论,总结出规律。
二、生活中的各种碰撞现象
三.认识碰撞
1.碰撞定义:
两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用。
因此其他外力可以忽略不计。
2.碰撞特点:
(1)相互作用时间短
(2)作用力变化快
(3)作用力峰值大
(1)正碰:物体碰撞时速度沿着连心线方向。
(2)斜碰:物体碰撞时的速度不在两球的连心线上。
从碰撞方向来分:
3.碰撞分类:
正碰
(对心碰撞)
斜碰
(非对心碰撞)
V
V
实验与探究:
实验1:同一高度释放不同材料制成的小球。看到反弹的高度一样吗?
得到什么结论?
那不同弹性的物体间碰撞的物理本质的区别是什么呢?
实验2:两球碰撞
演示实验:如图所示装置做实验
碰撞球
(1)如图所示,让橡皮球A与另一静止的橡皮球B相碰,两橡皮球的质量相等,会看到什么现象?两橡皮球碰撞过程中总动能相等吗?
(1)可看到碰撞后橡皮球A停止运动,橡皮球B摆到橡皮球A开始时的高度;根据机械能守恒定律知,碰撞后橡皮球B获得的速度与碰撞前橡皮球A的速度相等,这说明碰撞中A、B两球的总动能相等.
(2)可以看到碰撞后两球粘在一起,摆动的高度减小.
碰前总动能Ek=mgh,
碰后总动能Ek′=2 mg· mgh,
因为Ek′<Ek,所以碰撞过程中总动能减少.
(2)在A、B两球的表面涂上等质量的橡皮泥,再重复实验(1),可以看到什么现象?若两橡皮球粘在一起上升的高度为橡皮球A摆下时的高度的 ,则碰撞过程中总动能相等吗?
(一)弹性碰撞
1、概念:
碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞。
例如钢球、玻璃球的碰撞。
2、能量转化情况:
系统机械能没有损失
碰撞的分类
3、规律:
EK1= EK2(能够完全恢复形变)
(二)、非弹性碰撞
1、概念:
如果碰撞过程中机械能不守恒,这样的碰撞叫非弹性碰撞。
例如木制品的碰撞
2、能量转化情况:
部分机械能转化为内能
3、规律
碰撞前:
碰撞后:
EK1> EK2(不能够完全恢复形变)
(三)、完全非弹性碰撞
1、概念:
碰撞后两物体连在一起运动的现象。
2、能量转化情况:
系统机械能损失最大
例如橡皮泥球之间的碰撞。
机械能转化为内能最多
3、规律:
碰撞前:
碰撞后:
EK损失最大(粘合在一起运动)
弹性碰撞与完全非弹性碰撞
弹性碰撞和非弹性碰撞的区别
碰撞分类 形变情况 能量变化
弹性碰撞 形变可以完全恢复 机械能守恒
非弹性碰撞 形变不可以完全恢复 机械能不守恒,有损失
完全非弹性碰撞 形变完全不可以恢复 机械能损失最大
练习
1下列的碰撞各属于什么碰撞:
①如下图所示,光滑水平面上有质量相等的A和B两物体,B上装有一轻弹簧,B原来静止,A以速度v正对B滑行,当弹簧压缩到最短,再次复原的过程。
属于________________碰撞
②用细线悬挂一质量为M的木块,木块静止,如下左图所示.现有一质量为m的子弹自左方水平地射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为v0和v.属于________________碰撞
弹性碰撞
非弹性碰撞
③如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内。属于____________ ____碰撞
完全非弹性碰撞
2.关于常见的碰撞的分类,下列说法错误的是( )
A.碰撞前后两物体的总动能不变的碰撞,叫弹性碰撞
B.碰撞前后两物体的总动能减少的碰撞,叫非弹性碰撞
C.碰撞前后两物体的总动能增加的碰撞,叫非弹性碰撞
D.碰撞后两物体具有共同速度的碰撞,叫完全非弹性碰撞
C
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