碰撞和反冲导学案.pdf

1 第十六章 动量守恒定律 164 碰撞 【教学目标】1会用动量守恒定律处理碰撞问题。2掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的区别。3知道对心碰撞和非对心碰撞的区别。4知道什么是散射。重点、难点：掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的区别，会应用弹性碰撞和非弹性碰撞处理问题。【自主预习】1.如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做_。2如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做_。3一个运动的球与一个静止的球碰撞，如果碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在_，碰撞之后两球的速度_会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰，也叫_碰撞。4 一个运动的球与一个静止的球碰撞，如果之前球的运动速度与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会_原来两球心的连线。这种碰撞称为_碰撞。5微观粒子相互接近时并不发生直接接触，因此微观粒子的碰撞又叫做_。6.弹性碰撞和非弹性碰撞 从能量是否变化的角度，碰撞可分为两类：(1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒。(2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒。说明：碰撞后，若两物体以相同的速度运动，此时损失的机械能最大。7.弹性碰撞的规律 质量为m1的物体，以速度v1与原来静止的物体m2发生完全弹性碰撞，设碰撞后它们的速度分别为v1和v2，碰撞前后的速度方向均在同一直线上。由动量守恒定律得m1v1m1v1m2v2 由机械能守恒定律得12m1v2112m1v2112m2v22 联立两方程解得 v1m1m2m1m2v1，v22m1m1m2v1。【例 1】在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3 小球静止，并靠在一起，1球以速度v0 射向它们，如图 1642 所示。设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能是 ()Av1v2v313v0 Bv10，v2v312v0 Cv10，v2v312v0 Dv1v20，v3v0【例 3】甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p甲5 kg m/s，p乙7 kg m/s，甲追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为p乙10 kgm/s，则两球质量m甲、m乙的关系可能是()Am乙m甲 Bm乙2m甲 Cm乙4m甲 Dm乙6m甲【例 4】长度 1m 的轻绳下端挂着一质量为 9.99kg 的沙袋，一颗质量为 10g 的子弹以500m/s 的速度水平射入沙袋，求在子弹射入沙袋后的瞬间，悬绳的拉力是多大？（设子弹与沙袋的接触时间很短，g 取 10m/s2）【课后练习】1、光滑水平面上的两个物体发生碰撞，下列情形可能成立的是 ()A碰撞后系统的总动能比碰撞前小，但系统的总动量守恒 B碰撞前后系统的总动量均为零，但系统的总动能守恒 C碰撞前后系统的总动能均为零，但系统的总动量不为零 D碰撞前后系统的总动量、总动能均守恒 2、在光滑水平面上有 A、B 两小球。A 球动量是 10kgm/s，B 球的动量是 12kgm/s，在 A 球追上B 球时发生正碰，碰撞后 A 球的动量变为 8kgm/s，方向和原来相同，则 AB 两球的质量之比可能为 ()A0.5 B0.6 C0.65 D0.75 3、两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，A 球的动量是 7kgm/s，B 球的动量是 5kgm/s，A 球追上 B 球时发生碰撞，则碰撞后 A、B 两球的动量可能值是()ApA=6kgm/s，PB=6kgm/s BpA=3kgm/s，PB=9kgm/s CpA=2kgm/s，PB=14kgm/s DpA=5kgm/s，PB=15kgm/s 4、在光滑水平面上相向运动的 A、B 两小球发生正碰后一起沿 A 原来的速度方向运动，这说明原来()AA 球的质量一定大于 B 球的质量 BA 球的速度一定大于 B 球的速度 CA 球的动量一定大于 B 球的动量 DA 球的动能一定大于 B 球的动能 5、在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球，它们的动能相等，已知甲球的质量大于乙球的质量，它们发生正碰后可能发生的情况是 ()A甲球停下，乙球反向运动 B甲球反向运动，乙球停下 C甲球、乙球都停下 D甲球、乙球都反向运动 6、在光滑水平面上，动能为 E0、动量大小为 p0的小球 A 与静止的小球 B 发生正碰，碰撞前后 A 球的运动方向与原来相反，将碰撞后 A 球的动能和动量大小分别记为 E1、p1，B 球的动能和动量大小分别记为 E2、p2，则必有()AE0E1 BE0E2 Cp0p1 Dp0p2 7、质量为 m 的小球 A，在光滑的水平面上以速度 v 与静止在光滑水平面上的质量为 2m 的小球 B 发生正碰，碰撞后，A 球的动能变为原来的 1/9，则碰撞后 B 球的速度大小可能是()A1/3v B2/3v C4/9v D8/9v 8、在光滑水平面上有一质量为 0.2kg 的球以 5m/s 的速度向前运动，与质量为 3kg 的静止木块发生碰撞，设碰撞后木块的速度 v24.2m/s，则()A碰撞后球的速度 v11.3m/s Bv24.2m/s 这一假设不合理，因而这种情况不可能发生 Cv24.2m/s 这一假设是合理，碰撞后小球被弹回 Dv24.2m/s 这一假设是可能发生的，但由于题目条件不足，因而碰后球的速度不能确定 9三个相同的木块 A、B、C 从同一高度处自由下落，其中木块 A 刚开始下落的瞬间被水平飞来的子弹击中，木块 B 在下落到一定高度时，才被水平飞来的子弹击中，木块 C 未受到子弹打击。若子弹均留在木块中，则三木块下落的时间 tA、tB、tC的关系是()AtAtBtBtC CtAtCtB DtAtBm2时，车子与甲运动方向一致 B当 v1v2时，车子与甲运动方向一致 C当 m1v1m2v2时，车子静止不动 D当 m1v1m2v2时，车子运动方向与乙运动方向一致 8如图 53 所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道，现将质量为m的小球在轨道的边缘由静止释放，当小球滑至半圆轨道的最低位置时，小车移动的距离为多少？小球的速度大小为多少？