内容正文:
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高中物理 选择性必修 第一册 (L)
第1章 动量及其守恒定律
第4节 弹性碰撞与非弹性碰撞
第1章 动量及其守恒定律
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第1章 动量及其守恒定律
1.发生碰撞的两个物体,动量是守恒的。( )
2.发生碰撞的两个物体,机械能是守恒的。 ( )
3.两小球在光滑水平面上碰撞后粘在一起,则说明该过程不满足动量守恒定律。 ( )
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第1章 动量及其守恒定律
知识点二
弹性碰撞❷
设质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止小球发生弹性碰撞,碰后的小球m1、m2速度分别为v1′和v2′。碰撞前后,由动量守恒和动能守恒有m1v1=m1v1′+m2v2′、m1v=m1v1′2+m2v2′2,联立可得v1′=v1、v2′=v1。
以上结果可解释弹性碰撞实验研究的结论❸:
(1)当m1=m2时,v1′=0、v2′=v1,表示碰撞后两球__________。
(2)当m1>m2时,v1′>0、v2′>0,表示碰撞后两球向前运动。
(3)当m1<m2时,v1′<0、v2′>0,表示碰撞后质量小的球被反弹回来。
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第1章 动量及其守恒定律
栏目索引
必备知识 自主学习
关键能力 互动探究
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第1章 动量及其守恒定律
相等
损失
结合在一起
最大
必备知识 自主学习
批注❷:正碰:两个小球相碰,碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上,碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线,这种碰撞称为正碰,也叫作对心碰撞或一维碰撞,如图所示。
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第1章 动量及其守恒定律
√
×
×
批注❸:(1)质量相等的两个钢球碰撞时,碰撞后两球交换了速度。
(2)质量较大的钢球与静止的质量较小的钢球发生弹性碰撞,碰后两球运动方向相同。
(3)质量较小的钢球与静止的质量较大的钢球发生弹性碰撞,碰后质量较小的钢球速度方向与原来相反。
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第1章 动量及其守恒定律
交换速度
探究点一 弹性碰撞和非弹性碰撞的判断 (运动观念之形成)
►情境探究
如图所示,质量相等的两个钢球相碰撞,碰撞后A球立即停下,而B球几乎摆到A球原来的高度。改变A球拉起的高度,碰撞后仍会产生这一结果。
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第1章 动量及其守恒定律
×
√
(1)两个小球发生碰撞,A、B两小球组成的系统动量是否守恒?
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第1章 动量及其守恒定律
机械能
共同
提示:发生碰撞的两小球作用时间极短且内力远大于外力,故系统满足动量守恒。
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第1章 动量及其守恒定律
×
√
(2)实验中“B球几乎摆到A球原来的高度”的现象说明什么?
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第1章 动量及其守恒定律
提示:说明碰后B球具有和A球几乎相同的动能。
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第1章 动量及其守恒定律
(3)这类碰撞属于哪类碰撞?碰撞有什么特点?
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第1章 动量及其守恒定律
提示:属于弹性碰撞;碰撞过程中系统无机械能的损失。
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第1章 动量及其守恒定律
关键能力 互动探究
►探究归纳
碰撞的分类及特点
弹性
碰撞
碰撞过程中两物体总动量守恒,总动能守恒
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,
m1v12+m2v=m1v1′2+m2v2′2
非弹
性碰撞
碰撞过程中两物体总动量守恒,总动能减少
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,
m1v12+m2v>m1v1′2+m2v2′2
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第1章 动量及其守恒定律
完全非
弹性碰撞
碰后两物体粘在一起,碰撞过程中两物体的总动量守恒,动能损失最大
m1v1+m2v2=(m1+m2)v,
ΔEk=m1v12+m2v-(m1+m2)v2
►对点例练
质量分别为300 g和200 g的两个物体在光滑的水平面上相向运动,速度分别为50 cm/s和100 cm/s。
(1)如果两物体碰撞并粘合在一起,求它们共同的速度大小。
(2)在(1)的条件下,求碰撞后损失的动能。
(3)如果碰撞是弹性碰撞,求两物体碰撞后各自的速度大小。
答案:(1)0.1 m/s (2)0.135 J (3)0.7 m/s 0.8 m/s
解析:(1)取300 g物体的初速度方向为正方