3碰撞 角动量守恒.ppt

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1、2-5 2-5 碰碰 撞撞 碰撞定义：碰撞定义：两个或两个以上的物体发生极为短暂两个或两个以上的物体发生极为短暂的相互作用。的相互作用。碰撞的特点碰撞的特点:作用时间极短作用时间极短过程中物体会产生形变过程中物体会产生形变作用力峰值极大作用力峰值极大作用力变化极快作用力变化极快 如果两个物体碰撞前的速度在它们的连心线上，如果两个物体碰撞前的速度在它们的连心线上，碰撞后，它们的速度仍然在连心线上，这种碰撞称为碰撞后，它们的速度仍然在连心线上，这种碰撞称为对心碰撞对心碰撞。反之碰撞前后两物体的速度不在它们的连。反之碰撞前后两物体的速度不在它们的连心线上，这种碰撞称为心线上，这种碰撞称为非对心碰撞非

2、对心碰撞即斜碰。即斜碰。碰撞定律：碰撞定律：碰撞后两球的分离速度（碰撞后两球的分离速度（v v2 2-v-v1 1）与碰撞与碰撞前两球的接近速度（前两球的接近速度（v v1010-v-v2020）成正比。比值成正比。比值由两球的材料决定，即：由两球的材料决定，即：e e 称为称为恢复系数恢复系数碰撞分为：碰撞分为：碰撞分为：碰撞分为：（1 1）完全）完全弹性碰撞弹性碰撞：（e=1e=1）碰撞后物体的变形可以完全恢复，且碰撞前碰撞后物体的变形可以完全恢复，且碰撞前后系统的总机械能守恒。后系统的总机械能守恒。（3 3）非弹性碰撞：）非弹性碰撞：（0 e 1）碰撞后物体的变形只有部分恢复，系统有部分

3、碰撞后物体的变形只有部分恢复，系统有部分机械能损失。机械能损失。（2 2）完全非弹性碰撞：）完全非弹性碰撞：（e=0e=0 v2 2=v1 1）碰撞过程中物体的变形完全不能恢复，以致两碰撞过程中物体的变形完全不能恢复，以致两物体合为一体一起运动。系统有机械能损失。物体合为一体一起运动。系统有机械能损失。1 1 1 1、完全完全弹性碰撞弹性碰撞：（e=1e=1）动量守恒：动量守恒：动能守恒：动能守恒：2 2 2 2、完全非弹性碰撞：完全非弹性碰撞：（e=0e=0 v2 2=v1 1）动量守恒：动量守恒：机械能损失：机械能损失：动量守恒：动量守恒：3 3 3 3、非弹性碰撞：、非弹性碰撞：、非弹性

4、碰撞：、非弹性碰撞：例例1 1、两个质量分别为两个质量分别为m m1 1和和m m2 2的木块的木块A A、B B，用一劲度系数为用一劲度系数为k k的轻弹簧连接，放在光滑的水平面上。的轻弹簧连接，放在光滑的水平面上。A A紧靠墙。今用力紧靠墙。今用力推推B B块，使弹簧压缩块，使弹簧压缩x x0 0然后释放。（已知然后释放。（已知m m1 1=m=m，m m2 2=3m=3m）求（求（1 1）释放后）释放后A A，B B两滑块速度相等时瞬时速度的大小。两滑块速度相等时瞬时速度的大小。（2 2）弹簧的最大伸长量。）弹簧的最大伸长量。ABk解：解：解：解：设：弹簧恢复到原长设：弹簧恢复到原长时滑

5、块时滑块B的速度为的速度为VB0机械能守恒：机械能守恒：A A块离墙后：块离墙后：v1=v2=v时：时：当弹簧处于最大伸长量时，必有当弹簧处于最大伸长量时，必有v v1 1=v=v2 2=v=3V=v=3VB0 B0 4 4机械能守恒：机械能守恒：化简：化简：化简：化简：一、角动量（一、角动量（angular momentum）质点对质点对参考点参考点Q Q的角动量的角动量：Kg m2s-1角动量大小：角动量大小：角动量大小：角动量大小：角动量的方向可角动量的方向可角动量的方向可角动量的方向可用右手法则判定用右手法则判定用右手法则判定用右手法则判定2-6 2-6 质点的角动量和角动量守恒定律质

6、点的角动量和角动量守恒定律Q二、质点的角动量定理二、质点的角动量定理角动量：角动量：两边对时间求导：两边对时间求导：角动量定理：角动量定理：torque三、角动量守恒定律三、角动量守恒定律角动量守恒定律：角动量守恒定律：如果对于某一定点如果对于某一定点Q Q，质点所受的合外力，质点所受的合外力矩为零，则此质点对该定点的角动量保持不矩为零，则此质点对该定点的角动量保持不变。变。由角动量定理：由角动量定理：谁先到达顶点？谁先到达顶点？地球自转周期为什么变长？地质研究表明：3亿年前，地球绕太阳一周，自转398圈，现在365.25圈例、例、质量为质量为m m的小球系在绳子的一端，绳穿过铅直的小球系在绳子的一端，绳穿过铅直套管，使小球限制在一光滑水平面上运动。先使小套管，使小球限制在一光滑水平面上运动。先使小球一速度球一速度v v0 0绕管心作半径为绕管心作半径为r r0 0的圆周运动，然后向的圆周运动，然后向下拉绳子，使小球运动半径变为下拉绳子，使小球运动半径变为r r1 1。求小球的速度求小球的速度以及外力所作的功。以及外力所作的功。解：解：解：解：角动量守恒角动量守恒动能定理：动能定理：v0r0r1