内容正文:
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。
牛顿摆
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。
学生观察:
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。
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。
学生观察:
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。
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
V1
V2=0
光滑
m1
m2
① 若m1=m2 ,可得v1’=0 ,v2’=v1 ,
相当于 两球交换速度.
②若 m2>>m1 ,则v1’= -v1 , v2’=0 .
③ 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/s B. pA'=3kg·m/s,pB'=9kg·m/s
C. pA'=-2kg·m/