高中物理第十六章第四节碰撞学案新人教版选修3-5

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1、第十六章动量守恒定律4碰撞【学习目标】1.了解弹性碰撞非弹性碰撞和完全非弹性碰撞，对心碰撞和非对心碰撞•会应用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题；2.了解散射和中了的发现过程，体会理论对实践的指导作丿IJ,进一步了解动量守恒定律的普适性；3.加深对动量守恒定律和机械能守恒定律的理解，能运用这两个定律解决一些简单的与牛产、牛活相关的实际问题。【重点难点】1.用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题2.对各种碰撞问题的理解【课前预习】一、弹性碰撞和非弹性碰撞1、弹性碰撞过程中机械能是的。2、非弹性碰撞过程中机械能是的。3、在光滑水平面上,质量为叫的小球以速度w与质量为盹的静

2、止小球发生弹性正碰，根据动量守恒和机械能守恒：m1V1=,(m1V12)/2=•碰后两个小球的速度分别为：v'i=v'2=。⑴若ini>ni2,v'1和v'2都是正值，表示v'i和v'?都与v】方向o若m】》m2,v'i=vi,v'2=2V1,表示nu的速度不变,血以2vi的速度被撞出去)(2)若nh〈ni2,v'1为负值，表示v'i与Vi方向,mi被弹回。若叫《m2,v‘i=-Vi,v'2=0,表示mi被反向以原速率弹回,而吸仍静止(3)若im二血,则有v'i=0,v'2=vi,即碰撞后两球速度互换.二、对心碰撞和非对心碰撞1、对心碰撞前后，物体的运动方向,也叫正碰。2、非对心碰

3、撞询后，物体的运动方向，也叫斜碰。高中阶段只研究正碰的情况。三、散射1、微观粒了碰撞时，微观粒了相互接近时并不发生o2、由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率所以粒子碰撞后飞向四面八方。【预习检测】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()A.A球的质量一定人于B球的质量B.A球的速度一

4、定人于B球的速度C.A球的动量一定人于B球的动量D.A球的动能一定人于B球的动能3.在一条直线上相向运动的卬、乙两个小球，它们的动能相等，已知叩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.屮球停下，乙球反向运动B.屮球反向运动，乙球停下C.屮球、乙球都停下D.卬球、乙球都反向运动4.在光滑水平面上，动能为％、动量大小为Q的小球A与静止的小球B发生正碰，碰撞前后A球的运动方向与原來相反，将碰撞后A球的动能和动量大小分别记为g、q,B球的动能和动量大小分别记为E2、灿，则必有()A.心>EB.&C.p^>pD.p

5、与静止在光滑水平面上的质量为2刃的小球B发生止碰，碰撞后，A球的动能变为原來的寺，则碰撞后B球的速度大小可能是()A.7B.考yC."gvD.r【参考答案】课前预习：一、1、守恒;2、有损失;3、mivi'+m2v2,,(1/2)mW2+(l/2)m2V2,2(mi-ni2)Vi/(mi+m2),2miVi/(mi+m2),相同,相反。二、1>在同一条直线上；2、不在一条直线上。三、1、直接接触；2、很小，多数。预习检测：1、AD2、C3、AD4、ACD5、AB▲堂中互动▲【典题探究】【例1】如图16-4-1所示，在光滑的水平支撑面上，冇久〃两个小球.昇球动量为10kg•m/s,〃

6、球动量为12kg•m/s.A球追上〃球并相碰，碰撞后，/球动量变为8kg•m/s,方向没变，则久〃两球质量的比值为()A.0.5B.0.6D.0.75C.0.65AB图16—4_1【解析】弭、〃两球同向运动，力球要追上〃球要有条件：匕》・两球碰撞过程中动量守恒，且动能不会增多，碰撞结束要有条件：”*•由vA>即=V—=~ZZZfmamaPb6由碰撞过程动量守恒得：Pa~~Pl{=Pa+pt!,pit=14kg•m/srfl碰扌童过程的动能关系得nifinii…—83所以0.57V—W0.69nin选项B、C正确.【例2】如图16-4-2所示，物块质M/72=4kg,以速度r=2m

7、/s水平滑上一静止的平板车，平板车质量M=16kg,物块与平板车之间的动摩擦因数"=0.2,其他摩擦不计(g取10m/s2),求：(1)物块相对平板车静止时物块的速度；(2)要使物块在平板车上不滑下，平板车至少多长？mn图16—4—2【解析】⑴二者组成的系统动量守恒，収卩方向为正.设共同速度为/,则有mv=(#+//?)/代入数据解得/=0.4m/s.(2)设平板车至少长为厶由能量守恒有：UmgL=-^mv—-^m+v'2代入数据解得厶=0.8m.【例3】如图16-4