碰撞1教学文案.ppt

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1、碰撞1一：碰撞：碰撞1.定义定义:相互运动的物体相遇，在极短的时间内，相互运动的物体相遇，在极短的时间内，通过相互作用，运动状态发生显著变化的过程叫通过相互作用，运动状态发生显著变化的过程叫碰撞。碰撞。2 2、特点：、特点：相互作用力的特点：相互作用力的特点：在极短时间内在极短时间内，作用，作用力从零变到很大，又迅速变为零，其平均值很大。力从零变到很大，又迅速变为零，其平均值很大。位移的特点：位移的特点：可忽略物体位移可忽略物体位移动量的特点：动量的特点：将碰撞双方包括在同一系统内，该将碰撞双方包括在同一系统内，该系统动量守恒。系统动量守恒。动能的特点：动能的特点：碰撞过程中碰撞过程中动量守恒

2、、动量守恒、动能守恒。动能守恒。碰撞过程中动量守恒碰撞过程中动量守恒mv=2mvmv=2mv/V V/=v/2=v/2碰前动能：碰前动能：E Ek k=mV=mV2 2/2/2碰后动能：碰后动能：E E/k k=mV=mV/2/2/2=mV/2=mV2 2/8/8碰撞过程中动量守恒、动能不守恒。碰撞过程中动量守恒、动能不守恒。碰撞后两物体碰撞后两物体粘在一起的碰粘在一起的碰撞叫撞叫完全非弹完全非弹性碰撞性碰撞。这种。这种碰撞机械能损碰撞机械能损失最大。失最大。1、定义、定义3 3、对碰撞的广义理解：、对碰撞的广义理解：例如：例如：子弹射入木块子弹射入木块 铁锤打击钉子铁锤打击钉子 列车车厢的挂

3、接列车车厢的挂接 中子轰击原子核中子轰击原子核一特点一特点一特点一特点 二分类二分类二分类二分类 三散射三散射三散射三散射四规律四规律四规律四规律五判断五判断五判断五判断二、碰撞的类型二、碰撞的类型1.按过程中有无机械能损失分类按过程中有无机械能损失分类:1）弹性碰撞：在弹性力的作用下，系统内只发生）弹性碰撞：在弹性力的作用下，系统内只发生机械能的转移，无机械能的损失，称机械能的转移，无机械能的损失，称完全完全弹性碰弹性碰撞。撞。2）非弹性碰撞：在非弹性力的作用下，部分机）非弹性碰撞：在非弹性力的作用下，部分机械能转化为物体的内能，机械能有了损失，称械能转化为物体的内能，机械能有了损失，称非弹

4、性碰撞。非弹性碰撞。（3）完全非弹性碰撞：在完全非弹性力的）完全非弹性碰撞：在完全非弹性力的作用下，机械能损失最大（转化为内能等）作用下，机械能损失最大（转化为内能等），称完全非弹性碰撞。，称完全非弹性碰撞。碰撞物体粘合在一起，具有相同的速度。机械能碰撞物体粘合在一起，具有相同的速度。机械能损失最大！损失最大！弹性碰撞：弹性碰撞：动量守恒、动能守恒动量守恒、动能守恒非弹性碰撞：非弹性碰撞：动量守恒，动能不守恒动量守恒，动能不守恒完全非弹性碰撞：完全非弹性碰撞：是碰撞中能量损失最多是碰撞中能量损失最多的一种情况的一种情况2.按碰撞前后速度方向关系分类按碰撞前后速度方向关系分类1).对心正碰：对心

5、正碰：碰撞前后物体的速度都在碰撞前后物体的速度都在同一条直线上同一条直线上,又叫正碰又叫正碰.一维矢量运算一维矢量运算2).非对心碰撞：非对心碰撞：碰撞前后物体的速度不在同碰撞前后物体的速度不在同一条直线上一条直线上.二维矢量运算应在相互垂直的二维矢量运算应在相互垂直的两个方向上分别应用动量守恒两个方向上分别应用动量守恒.二、碰撞分类二、碰撞分类1 1、按机械能是否守恒分类：、按机械能是否守恒分类：2 2、按碰撞前后速度是否在一条直线上分类：、按碰撞前后速度是否在一条直线上分类：弹性碰撞弹性碰撞非弹性碰撞非弹性碰撞对心碰撞对心碰撞非对心碰撞非对心碰撞正碰正碰斜碰斜碰模型模型模型模型弹性碰撞：动

6、量守恒、动能守恒弹性碰撞：动量守恒、动能守恒非弹性碰撞：动量守恒，动能不守恒非弹性碰撞：动量守恒，动能不守恒完全非弹性碰撞：是碰撞中能量损失最完全非弹性碰撞：是碰撞中能量损失最多的一种情况多的一种情况三、一维弹性碰撞讨论三、一维弹性碰撞讨论在光滑的水平面上，有质量分别为在光滑的水平面上，有质量分别为m1、m2的的钢球沿一条直线同向运动，钢球沿一条直线同向运动，m1、m2的速度分的速度分别是别是v1、v2，(v1v2)m1与与m2发生弹性正碰。发生弹性正碰。求碰后两钢球的速度。求碰后两钢球的速度。碰撞前碰撞前碰撞后碰撞后碰撞时碰撞时解解:由由动量守恒动量守恒定律和定律和机械能机械能（动能）（动能

7、）守恒守恒可以列可以列出方程出方程利用利用3）式和）式和4）式，可讨论以下两种特殊情况：）式，可讨论以下两种特殊情况：A如果两物体质量相等，即如果两物体质量相等，即m1=m2，则可得，则可得 B如果一个物体是静止的，例如质量为如果一个物体是静止的，例如质量为m2的的物体在碰撞前是静止的，即物体在碰撞前是静止的，即v2=0，则可得，则可得这里又可有以下几种情况：这里又可有以下几种情况：质量较大的物体向前运动。质量较大的物体向前运动。以原速率反弹回来，而质量很大的物体几乎不动。例如橡皮球与以原速率反弹回来，而质量很大的物体几乎不动。例如橡皮球与墙壁的碰撞。墙壁的碰撞。速速度度几几乎乎不不变变，而而

8、质质量量很很小小的的物物体体获获得得的的速速度度是是原原来来运运动动物物体体速速度度的的2倍倍，这这是是原原来来静静止止的的物物体体通通过过碰碰撞撞可可以以获获得得的的最最大大速速度，例如铅球碰乒乓球。度，例如铅球碰乒乓球。拓广延伸拓广延伸“放慢的放慢的”碰撞过程：碰撞过程：光滑水平面上物体光滑水平面上物体A A以速度以速度v v向系一轻弹簧的向系一轻弹簧的静止物体静止物体B B运动：运动：vAB1、压缩过程：、压缩过程：从物体从物体A接触弹簧到压缩到最短为止。接触弹簧到压缩到最短为止。A做减速运做减速运动，动，B做加速运动，此过程中做加速运动，此过程中vAvB，当，当vA=vB时，时，弹簧压

9、缩到最短。弹簧压缩到最短。返回返回返回返回放慢的放慢的”碰撞过程：碰撞过程：vAB2、恢复过程：、恢复过程：从簧压缩最短到恢复原长，从簧压缩最短到恢复原长，B继续做加速运动。继续做加速运动。A加速度方向不变，到此过程结束时，加速度方向不变，到此过程结束时，A速度有速度有三种可能：速度方向不变；速度为零；速度方三种可能：速度方向不变；速度为零；速度方向改变。向改变。拓广延伸拓广延伸一特点一特点一特点一特点 二分类二分类二分类二分类 三散射三散射三散射三散射四规律四规律四规律四规律五判断五判断五判断五判断例题例题例题例题 总结总结总结总结 练习练习练习练习返回返回返回返回 练习：练习：1如图所示，

10、一轻质弹簧两端连着物体如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和和B，放，放在光滑水平面上。如果物体在光滑水平面上。如果物体A被水平速度为被水平速度为v0的的子弹射中并嵌在物体子弹射中并嵌在物体A中，中，A的质量是的质量是B的质量的质量的的3/4，子弹的质量是，子弹的质量是B的质量的的质量的1/4，则：，则：子弹击中子弹击中A的瞬时，的瞬时，A的速度为的速度为：（：（）弹簧被压缩到最短时的速度为弹簧被压缩到最短时的速度为：（：（）当弹簧（当弹簧（）时，）时，B的速度最大。的速度最大。v0AB一特点一特点一特点一特点 二分类二分类二分类二分类 三散射三散射三散射三散射四规律四规律四规律四规律五判断五判

11、断五判断五判断例题例题例题例题 总结总结总结总结 练习练习练习练习四、碰撞可能性问题的分析四、碰撞可能性问题的分析碰撞碰撞结结果可能有各种可能，但不管哪种果可能有各种可能，但不管哪种结结果必果必须须同同时满时满足以下三条：足以下三条：(1)系系统动统动量守恒，即量守恒，即p1p2p1p2.(2)系系统统的的总动总动能不增加，即能不增加，即Ek1Ek2Ek1Ek2.(3)速速度度的的合合理理性性(正正碰碰)：追追碰碰时时，碰碰前前v后后v前前，碰碰后后原原来来在在前前的的物物体体速速度度一一定定增增大大，且且v前前v后后；对对碰碰时时，碰碰后后两两物物体体可可能能都都静静止止或或至少有一个物体运

12、至少有一个物体运动动方向改方向改变变1.质质量量相相等等的的A、B两两球球在在光光滑滑水水平平面面上上沿沿同同一一直直线线、同同一一方方向向运运动动，A球球的的动动量量pA9 kgm/s，B球球的的动动量量pB3 kgm/s，当当A球球追追上上B球球时发时发生碰撞，生碰撞，则则碰撞后碰撞后A、B两球两球动动量的可能量的可能值值是是()ApA6 kgm/s，pB6 kgm/sBpA8 kgm/s，pB4 kgm/sCpA2 kgm/s，pB14 kgm/sDpA4 kgm/s，pB17 kgm/s(自自选选例例题题，启迪思启迪思维维)AC思路点思路点拨拨(1)两球的碰撞不一定是两球的碰撞不一定是

13、弹弹性碰撞性碰撞(2)碰碰后后A球球速速度度方方向向不不明明确确，有有两两种种可可能能：继继续续沿沿原原方方向向运运动动或或被被反反弹弹AB借题发挥借题发挥(1)当遇到两物体发生碰撞的问题，不管碰撞环当遇到两物体发生碰撞的问题，不管碰撞环境如何，要首先想到利用动量守恒定律境如何，要首先想到利用动量守恒定律(2)对心碰撞是同一直线上的运动过程，只在一个方向上列动对心碰撞是同一直线上的运动过程，只在一个方向上列动量守恒方程即可，此时应注意速度正、负号的选取量守恒方程即可，此时应注意速度正、负号的选取练习：练习：2 2在光滑水平面上有在光滑水平面上有A A、B B两球，其动量大小分别两球，其动量大小

14、分别为为10kgm/s10kgm/s与与15kgm/s15kgm/s，方向均向东，方向均向东，A A球在球在B B球后，当球后，当A A球追上球追上B B球后，两球相碰。则相碰后，球后，两球相碰。则相碰后，A A、B B两球的动量可能分别为两球的动量可能分别为：（：（）A.A.9kgm/s,18kgm/s9kgm/s,18kgm/sB.B.8kgm/s,17kgm/s8kgm/s,17kgm/sC.C.12kgm/s,13kgm/s12kgm/s,13kgm/sD.-D.-10kgm/s,35kgm/s10kgm/s,35kgm/s一特点一特点一特点一特点 二分类二分类二分类二分类 三散射三散

15、射三散射三散射四规律四规律四规律四规律五判断五判断五判断五判断例题例题例题例题 总结总结总结总结 练习练习练习练习总结总结:碰撞所遵循的规律碰撞所遵循的规律规律、遵循动量守恒定律规律、遵循动量守恒定律由于碰撞时间极短，导致物体间的相互作用力很由于碰撞时间极短，导致物体间的相互作用力很大；外力的作用远小于物体之间的相互作用，可大；外力的作用远小于物体之间的相互作用，可以忽略，所以不论哪种碰撞过程动量均守恒以忽略，所以不论哪种碰撞过程动量均守恒规律、能量不会增加规律、能量不会增加在碰撞中，只有弹性碰撞的动能守恒，没有能量损在碰撞中，只有弹性碰撞的动能守恒，没有能量损失；而另外形式的碰撞过程中均有动

16、能的损失，且失；而另外形式的碰撞过程中均有动能的损失，且完全非弹性碰撞损失的动能最大因此，碰撞过程完全非弹性碰撞损失的动能最大因此，碰撞过程中能量不会增加，碰撞后系统总动能不可能大于碰中能量不会增加，碰撞后系统总动能不可能大于碰撞前系统总动能（爆炸等除外）撞前系统总动能（爆炸等除外）规律、物体位置不发生突变规律、物体位置不发生突变由于碰撞在瞬间完成，相互作用物体的位移来不及由于碰撞在瞬间完成，相互作用物体的位移来不及变化，所以物体的速度变化，所以物体的速度(速度大小和方向速度大小和方向)虽可突变虽可突变但位置不发生突变，而且只有直接发生碰撞的物体但位置不发生突变，而且只有直接发生碰撞的物体才有

17、动量的转移，未参与碰撞的才有动量的转移，未参与碰撞的“第三者第三者”只能作只能作壁上观，保持原状。壁上观，保持原状。规律碰撞情景要符合实际规律碰撞情景要符合实际，碰撞只能发生一次，碰撞只能发生一次 在没有外力作用的情况下，两个物体之间无论发在没有外力作用的情况下，两个物体之间无论发生哪种形式的碰撞，碰撞后不是分离生哪种形式的碰撞，碰撞后不是分离(含反向分离含反向分离和同向分离；若是同向分离，则后面运动的物体速和同向分离；若是同向分离，则后面运动的物体速度必小于前面运动的物体的速度度必小于前面运动的物体的速度)，就是以共同的，就是以共同的速度运动，但不会发生第二次碰撞速度运动，但不会发生第二次碰

18、撞五、五、方法一：方法一：矢量作图法矢量作图法方法二：方法二：计算法计算法V1V/2V/1V/1思考思考:若通过计算的方法若通过计算的方法,怎么计算怎么计算?还需要哪些条还需要哪些条件件?六、六、七、爆炸和碰撞模型七、爆炸和碰撞模型碰撞与爆炸问题的比较碰撞与爆炸问题的比较爆炸爆炸碰撞碰撞相相同同点点过过程程特点特点过过程程模型模型都是物体都是物体间间的相互作用突然的相互作用突然发发生，相互作用的力生，相互作用的力为变为变力力,作用作用时间时间很短很短,平均作用力很大平均作用力很大,且且远远大于系大于系统统所受的外力，所以可以所受的外力，所以可以认为认为碰撞、爆炸碰撞、爆炸过过程中程中系系统统的

19、的总动总动量守恒量守恒由于碰撞、爆炸由于碰撞、爆炸过过程相互作用的程相互作用的时间时间很短很短,作用作用过过程中物体的位移很小程中物体的位移很小,一般可忽略不一般可忽略不计计,因此可以因此可以把作用把作用过过程看做一个理想化程看做一个理想化过过程来程来处处理理,即作用后即作用后物体仍从作用前瞬物体仍从作用前瞬间间的位置以新的的位置以新的动动量开始量开始爆炸爆炸碰撞碰撞相同点相同点能量情况能量情况不同点不同点动动能情况能情况都都满满足能量守恒足能量守恒,总总能量保持不能量保持不变变有其他形式的有其他形式的能能转转化化为动为动能能,动动能会增加能会增加动动能不会增加能不会增加2.以初速度以初速度v

20、0与水平方向成与水平方向成60角斜向上抛出的手榴角斜向上抛出的手榴弹弹，到达，到达最高点最高点时时炸成炸成质质量分量分别别是是m和和2m的两的两块块其中其中质质量大的一量大的一块块沿着原来的方向以沿着原来的方向以2v0的速度的速度飞飞行行(1)求求质质量量较较小的一小的一块弹块弹片速度的大小和方向；片速度的大小和方向；(2)爆炸爆炸过过程中有多少化学能程中有多少化学能转转化化为弹为弹片的片的动动能能思路探究思路探究(1)手榴手榴弹弹到达最高点到达最高点时时具有水平方向的具有水平方向的动动量量,爆炸爆炸过过程中水平方向程中水平方向动动量守恒量守恒(2)爆炸爆炸过过程中增加的程中增加的动动能来源于

21、燃料的化学能能来源于燃料的化学能3.(2014高考山高考山东东卷卷)如如图图，光滑，光滑水平直水平直轨轨道上两滑道上两滑块块A、B用橡用橡皮筋皮筋连连接，接，A的的质质量量为为m，开始，开始时时橡橡皮皮筋筋松松弛弛，B静静止止,给给A向向左左的的初初速速度度v0.一一段段时时间间后后,B与与A同同向向运运动动发发生生碰碰撞撞并并粘粘在在一一起起碰碰撞撞后后的的共共同同速速度度是是碰碰撞撞前前瞬瞬间间A的速度的两倍的速度的两倍,也是碰撞前瞬也是碰撞前瞬间间B的速度的一半求：的速度的一半求：(1)B的的质质量；量；(2)碰撞碰撞过过程中程中A、B系系统统机械能的机械能的损损失失物理模型物理模型碰撞

22、模型的碰撞模型的应应用用范范例例光光滑滑的的水水平平地地面面上上放放着着一一块块质质量量为为M、长长度度为为d的的木木块块,一一个个质质量量为为m的的子子弹弹以以水水平平速速度度v0射射入入木木块块，当当子子弹弹从从木木块块中出来后速度中出来后速度变为变为v1,子子弹弹与木与木块块的平均摩擦力的平均摩擦力为为Ff.求：求：(1)子子弹弹打打击击木木块块的的过过程程中中摩摩擦擦力力对对子子弹弹做做功功多多少少？摩摩擦擦力力对对木木块块做功多少？做功多少？(2)在在这这个个过过程中，系程中，系统产统产生的内能生的内能为为多少？多少？审审题题点点睛睛子子弹弹打打木木块块的的物物理理过过程程，虽虽不不

23、是是碰碰撞撞，但但与与碰碰撞撞的的本本质质是是相相同同的的；水水平平方方向向上上动动量量守守恒恒，系系统统产产生生的的内内能能等于等于动动能的减少量能的减少量巩固练习1.现有甲、乙两块滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞。已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞时（）A 弹性碰撞 B 非弹性碰撞C 完全非弹性碰撞 D 条件不足，无法确定2 在公路上甲、乙两车相撞，发生了一起车祸，甲车司机的前胸受伤，乙车司机的后背受伤，则这起车祸可能出现的情况是（）A 两车同向运动，甲车在前，乙车在后，乙车撞上甲车B 两车同向运动，乙车在前，甲车在后，甲车撞上乙车C 乙车司

24、机在前开倒车，甲车在乙车的后面向乙车运动，撞上了乙车D 两车相向运动，来不及刹车，互相撞上了3 质量为M的木块在光滑的水平面上以速度v1向右运动，质量为m的子弹以速度v2水平向左射入木块，要使木块停下来，必须发射子弹的数目为（子弹留在木块中不出来）()A (M+m)V2/mv1 B MV1/(M+m)v2C MV1/mv2 D mV1/Mv2 在光滑水平面上，有在光滑水平面上，有A A、B B两个小球向右沿同一直线两个小球向右沿同一直线运动，取向右为正，两球的动量分别是运动，取向右为正，两球的动量分别是p pA A=5kgm/s=5kgm/s，p pB B=7kgm/s=7kgm/s，如图所示

25、若能发生正碰，则碰后两球，如图所示若能发生正碰，则碰后两球的动量增量的动量增量p pA A、p pB B可能是可能是（）A Ap pA A=-3kgm/s=-3kgm/s；p pB B=3kgm/s B=3kgm/s Bp pA A=3kgm/s=3kgm/s；p pB B=3kgm/s=3kgm/sC Cp pA A=-10kgm/s=-10kgm/s；p pB B=10kgm/s D=10kgm/s Dp pA A=3kgm/s=3kgm/s；p pB B=-3kgm/s =-3kgm/s A A【思考】【思考】此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢