1.3动量守恒定律的应用碰撞 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

碰撞 碰撞的分类 1.对心碰撞： 碰撞前球的运动速度与两球心的连线在同一直线上，碰撞后两球的速度仍然沿着这条直线 2.非对心碰撞： 碰撞后两球的速度不在同一直线上 弹性碰撞（elastic collision）: 动能不变 机械能守恒 非弹性碰撞（inelastic collision） 动能不变 机械能不守恒 完全非弹性碰撞 -两物体碰后粘在一起，以相同的速度运动 动能不变 机械能损失最多 弹性碰撞 非弹性碰撞 完全非弹性碰撞 3. 完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体或碰后具有共同速度，动能损失最大 2. 非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒 1. 弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒 动能—>势能 势能—>动能 部分动能—>势能 部分动能—>内能 势能—>动能 大部分动能—>内能 弹性碰撞（机械能守恒）——“一动一静模型” 例题：如图所示，钢球1的质量为m1，钢球2的质量为m2。球2原来静止，球1以速度v0向球2运动。求发生弹性碰撞后两球的速度v1和v2 。 公式 演算技巧 实现式子降次 m1 m2 v0 条件：弹性碰撞+动碰静 结论： ①当m1＝m2时，v1＝0，v2＝v0 (质量相等，速度交换) 如打台球 ②当m1＞m2时，v1＞0，v2＞0，且v2＞v1 (大碰小，一起跑) ③当m1＜m2时，v1＜0，v2＞0 (小碰大，要反弹) ④当m1≫m2时，v1＝v0，v2＝2v0 (极大碰极小，大不变，小加倍) ⑤当m1≪m2时，v1＝－v0，v2＝0 (极小碰极大，小等速率反弹，大不变) 练习：如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球1、2发生正碰，两小球的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的位置坐标x随时间t变化的图像。已知m1=1kg，由此可判断（　　） A．碰前小球2保持静止 B．碰后小球1和小球2都向右运动 C．两球的碰撞为弹性碰撞 D．小球2的质量m2=2kg 非弹性碰撞（机械能不守恒） 碰撞后物体的形变只有部分恢复，系统有部分机械能损失 动量守恒： 机械能有损失： 或者 完全非弹性碰撞（机械能不守恒） 碰撞后两物体一起以同一速度运动．碰撞后物体的形变完全不能恢复，系统机械能损失最大 动量守恒： 机械能损失最大： 或者 例题1：如图所示，质量为m的子弹以速度v0水平击中静止在光滑水平面上的木块，最终子弹停留在木块中。若木块的质量为M，子弹在木块中所受的阻力恒为f。求： (1)子弹打进木块的深度； (2)系统产生的内能。 完全非弹性碰撞 动量守恒： 练习：子弹以一定的初速度射入放在光滑水平面上的木块中，并共同运动下列说法中正确的是：( ) A、子弹克服阻力做的功等于木块动能的增加与摩擦生的热的总和 B、木块对子弹做功的绝对值等于子弹对木块做的功 C、木块对子弹的冲量大小等于子弹对木块的冲量 D、系统损失的机械能等于子弹损失的动能和子弹对木块所做的功的差 ACD 1.运动性质：子弹对地在滑动摩擦力作用下匀减速直线运动；木块在滑动摩擦力作用下做匀加速运动。 2.符合的规律：子弹和木块组成的系统动量守恒，机械能不守恒。 3.共性特征：一物体在另一物体上，在恒定的阻力作用下相对运动，系统动量守恒，机械能不守恒，ΔEK=Q = f 滑d相对 子弹打木块的模型 练习：如图所示，小球A和小球B质量相同，球B置于光滑水平面上，球A从高为h处由静止摆下，到达最低点恰好与B相撞，并粘合在一起继续摆动，它们能上升的最大高度是( ) A.h B.h/2 C.h/4 D.h/8 四、碰撞中的弹簧模型 1.弹簧处于最长(最短)状态时，两物体速度相等，弹性势能最大： ①动量守恒： ②最大弹性势能： 2.弹簧处于原长时，弹性势能为零，动能守恒： ①动量守恒： ②动能守恒： 非弹性碰撞（机械能不守恒） 1、弹簧处于最长(最短)状态时，两物体速度相等，弹性势能最大 对子弹用动能定理：fs1＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0)－eq \f(1,2)mv2① 对木块用动能定理：fs2＝eq \f(1,2)Mv2② $