（教科版）选修3-5物理 1.5《几个碰撞问题的定量分析》ppt课件

（教科版）选修3-5物理 1.5《几个碰撞问题的定量分析》ppt课件内容摘要：

1、预习导学 5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析预习导学 课堂讲义高中物理 选修 3科版5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析预习导学 5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析预习导学 课堂讲义目标定位 用动量和能量的观点综合分析解决一维碰撞问题 解动量守恒定律在研究粒子物理中的重要作用预习导学 5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析预习导学 课堂讲义一、碰撞的特点1经历的时间 _；2相互作用力 _，物体速度变化 _ 二、碰撞的分类1 弹性碰撞：碰撞过程中两物体的总动量 _ _ _ 、总动能_ 满足： m 1 v 1 m 2 v 2 2、 _ _ _ _ 12m 2 _ 恒守恒12 m 1 v 1 2 12 m 2 v 2 2 很短很大 明显预习导学 5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析预习导学 课堂讲义3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 _，动能损失最大 非弹性碰撞：碰撞过程中两物体的总动量 _ _ _ ， 总动能_ 满足： m 1 v 1 m 2 v 2 _ _ 12m 2 12m 1 v 1 212m 2 v 2 2. 守恒减少 恒课堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析一、对碰撞问题的理解1碰撞(1)碰撞时间非常短，可以忽略不计(2) 3、碰撞过程中内力往往远大于外力，系统所受外力可以忽略不计，所以系统的动量守恒2三种碰撞类型(1)弹性碰撞动量守恒： 堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析推论：质量相等，大小、材料完全相同的弹性小球发生弹性碰撞，碰后交换速度即 0， )非弹性碰撞动量守恒： 械能减少，损失的机械能转化为内能| 2m 1 12m 2 12m 1 v 1 212m 2 v 2 2当 v 2 0 时 ， 有 v 1 m 1 m 2m 1 m 2v 1 ， v 2 2 m 1m 1 m 2v 1 课堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析(3) 4、完全非弹性碰撞动量守恒： ( E k | 12 m 1 v 21 12 m 2 v 22 12 ( m 1 m 2 ) v 2共 课堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析【 例 1】 质量分别为 300 00 度分别为 50 cm/00 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)求碰撞后损失的动能；(3)如果碰撞是弹性碰撞，求两物体碰撞后的速度大小答案 (1)0.1 m/s (2)(3)0.7 m/s 0.8 m/堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析解析 (1)令 50 cm/s 0.5 m/s， 1 5、00 cm/s 1 m/s，设两物体碰撞后粘合在一起的共同速度为 v，由动量守恒定律得 (v，代入数据解得 v 0.1 m/s，负号表示方向与 2) 碰撞后两物体损失的动能为 E k 12m 1 12m 2 12( m 1 m 2 ) 12 2 （ 1 ）212 （ （ 2J . 课堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析( 3) 如果碰撞是弹性碰撞 ， 设碰后两物体的速度分别为 v 1 、v 2 ， 由动量守恒定律得 m 1 v 1 m 2 v 2 m 1 v 1 m 2 v 2 ， 由机械能守恒定律得12m 1 12m 2 12m 1 v 1 2 12 6、m 2 v 2 2， 代入数据得 v 1 0.7 m /s ， v 2 0. 8 m /s . 课堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析针对训练 (2014江苏卷 )牛顿的 自然哲学的数学原理 中记载， A、 撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为 15 对 近速度是指碰撞前 的速度若上述过程是质量为 2以速度 ，且为对心碰撞，求碰撞后 A、 案 1748 v 0 3124 v 0 课堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析解析 设 A 、 B 球碰撞后速度分别为 v 1 和 v 2 由动量守恒定律 2 m 7、 v 0 2 m v 1 m v 2 ， 且由题意知v 2 v 1v 01516解得 v 1 1748v 0 ， v 2 3124v 0 课堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析二、弹性正碰模型及拓展应用(1)若 ， 0，则碰后 0， 二者碰后交换速度(2)若 m1， 0，则二者弹性正碰后， 两质量分别为 m 1 、 m 2 的小球发生弹性正碰 ， v 1 0 ， v 2 0 ，则碰后两球速度分别为 v 1 m 1 m 2m 1 m 2v 1 ， v 2 2 m 1m 1 m 2v 1 . 课堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰 8、撞问题的定量分析2如果两个相互作用的物体，满足动量守恒的条件，且相互作用过程初、末状态的总机械能不变，广义上也可以看成是弹性碰撞(3)若 m1， 0，则二者弹性正碰后， 堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析【 例 2】 如图 1 5 1所示， 量为 静止在轨道撞后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失求碰撞后小球 5 1课堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析答案 2 m 1 2 m 2解析 设 根据机械能 守恒定律有 22 设碰撞后 根据动量守恒定律有 由于碰撞过程中无机械能损失 1222 9、联立 式解得 将 代入 得 堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析借题发挥 对于物理过程较复杂的问题，应注意将复杂过程分解为若干简单的过程 (或阶段 )，判断在哪个过程中系统动量守恒，哪一个过程机械能守恒或不守恒，但能量守恒定律却对每一过程都适用课堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析【 例 3】 如图 1 5 2所示，在光滑水平面上停放质量为 有一质量也为 不计摩擦 )，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则 ( )图 1 5 2A 小球在小车上到达最高点时的速度大小为v 02B 小球离车后 ， 对地将向右做平抛运动 C 小球离车 10、后 ， 对地将做自由落体运动 D 此过程中小球对车做的功为12m 课堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析答案 球到达最高点时，小车和小球相对静止，且水平方向总动量守恒，小球离开车时类似完全弹性碰撞，两者速度完成互换，故选项 A、 C、 堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析三、碰撞需满足的三个条件1动量守恒，即 3速度要符合情景：碰撞后，原来在前面的物体的速度一定增大，且原来在前面的物体的速度大于或等于原来在后面的物体的速度，即 ，否则碰撞不会结束2 动能不增加 ， 即 E E E E 或p 212 m 1p 2 11、22 m 2p 1 22 m 1p 2 22 m 2. 课堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析【 例 4】 (2014福建师大附中高二期末 )如图 1 5 3所示质量相等的 A、 来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动， m/s， 2 m/s，不久 A、 于该碰撞之后的 A、 实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的哪一种猜测结果一定无法实现的是( )图 1 5 3课堂讲义预习导学 课堂讲义5 动量守恒定律的应用 (一 )几个碰撞问题的定量分析A 2 m/s， 6 m/ 2 m/s， 2 m/ 1 m/s， 3 m/ 3 m/s， 7 m/解析 两球碰撞前后应满足动量守恒定律及碰后两球的动能之和不大于碰前两球的动能之和即 m A v A m B v B m A v A m B v B ，12m A v2A。