内容正文:
第五节
弹性碰撞和非弹性碰撞
一、碰撞
1.定义:相对运动的物体相遇时产生相互作用
态发生显著变化的过程。其中内力远大于外力。
2.特点:
①碰撞过程中系统动量守恒(内力>外力)
A
m1v1 m2v
1m1
m2
②系统总动能只能不变或减少,不能增加。
③碰撞过程速度在短时间内发生变化,但位
④碰撞后物体不能穿透对方。
在极短时间内,它们的运动状
=m1v1+m2v2
移为0。
例题1.两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相
的速度向右运动;B车总质量为70kg,以
1.5m/s的速度向左运动,则B的速度大小
A.0.5m/s;右
B.3.4m/s;右
C.0.5m/s;左
D.3.4m/s;左
>
>
A
B
As
3s
3
03
可
AA+7227A8分
1020
-万
T
向运动,A车总质量为50kg,以2m/s
3m/s的速度向左运动。碰撞后,A以
及方向分别为(
)
<
A
B
1s
3
X
C
6=①你
例题2.如图所示,A,B两小球质量分别为mA=2kg,B
上相向运动,速度大小VAVB=2m/S,碰撞后粘在一起,
A.碰后两球速度为2m/s,方向向左
B.碰后两球速度为0
C.碰后两球速度为0.4m/s,方向向左
D.碰后两球速度为2m/s,方向向右
角同节六门
巧式涛ュkC
3kg,它们在光滑水平面
则()
UB
例题3.如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相
为m,速度大小为2vo,方向向右,滑块B的质量为2m,
左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是()
A.A和B都向左运动
2w0
B.A和B都向右运动
C.A静止,B向右运动
A
D.A向左运动,B向右运动
与门
学学
三
向运动,滑块A的质量
速度大小为Vo,方向向
Vo
B
D
3.分类:
①弹性碰撞:无动能(能量)损失,理想化的。
恒。
②非弹性碰撞:动能损失。
③完全非弹性碰撞:动能损失最大≠全部损失。
4.碰撞两阶段
先形变,形变达到最大后再恢复
(1)速度分析
形变,V黄>V蓝
形变达到最大时共速
如篮球静止释放。机械能守
碰撞到共速。
恢复形变,V黄<V蓝
(2)能量分析
碰撞会导致无法恢复的形变,损失动能/机械能
5理解
碰撞能量损失如何理解:将小球想象为弹性小球(弹性大、中、小)
在弹性碰撞中(比如两个超级弹力球),它们碰撞后会分开。形变是暂时的,球体会恢复原状,并将储
存的弹性势能几乎全部返还为动能。因此动能损失很小。
在非弹性碰撞中(比如两个不太弹的球),它们碰撞后也会分开,但会永久变形并发热/发声。这部分
用于产生形变、热和声的能量就来自动能的损失。
在完全非弹性碰撞中(比如两个粘土球),它们碰撞后粘在一起,达到了最大可能的形变。为了达成“不分
离”这个状态,需要消耗最多的能量来克服分子间的力、产生最大的永久形变、以及产生更多的热和声。所
有这些能量都来自于系统的动能,因此动能的损失达到了极限。
二、弹性碰撞
1.定义:碰撞过程中机械能守恒的碰撞。
2.特点:
①碰撞前后系统机械能和动量守恒
②肾
3.已知质量m1的小球初速度为V1,质量m2的小球初速度为v2,v1>v2,当两小
球发生弹性碰撞时。则碰撞后速度分别是多少?
m m2
my
m2
碰前
碰后
①动量守恒:
②机械能守旧:李空
③移项1:
④移项2:(三
⑤③和④相除:
-(n1小y+21
?+3
⑥联立①⑤得:
5g772+2n
1?-3
V1 V2
v1 v2
○
m1
1m2
m1
1m2
碰前
碰后
例题4.已知质量为1kg速度为9m/s的小球与质量2kg速度为3m/s的小球发
生弹性碰撞(同向运动),求碰撞后的两小球速度大小与方向。
作空面+之孕之兰经岁
空合空2动
之冠龟女安豆一空子五
v-9m/s v2-3m/s
技巧:假如两小球碰后共速
*
131
732
三、特殊类型弹性碰撞
已知质量m1的小球初速度为v1,质量m2的小球初速度为v2
V2,
m
m2
1.如果v2=0(动撞静)
2
①从中你要明白何时反弹:看速度结果得正负
②思考,若m2质量无穷大的话:
店红
子梦2
T
2.如果m2m1=m(速度交换)
牛顿摆
四、非弹性碰撞
1.定义:碰撞过程中机械能不守恒的碰撞。
2.特点:
①碰撞过程中发生形变后又不能完全恢复
②系统机械能不守恒(动能损失),动量
3.公式:
孕袋三种好
五、完全非弹性碰撞(末状态共速)
1定义:碰撞后两物体合二为一,具有共同速度,
(红
2.公式:
原状。
守恒
这种碰撞动能损失最大。
六、对心碰撞和非对心碰撞
碰撞前
碰撞后
m.
个2
对心碰撞
碰撞前
碰撞后
m
非对心碰撞
研究碰撞的三个依据:
1.系统动量守恒
2.动能不能增加
宝百▣
3.速度要符合物理情境:
金老2佳