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《2017-2018学年同步备课套餐之物理教科版选修3-5讲义：第1章+碰撞与动量守恒+3+课时1+wor》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、3动量守恒定律的应用课时1碰撞问题的定量分析［学习目标］1.进一步理解弹性碰撞和非弹性碰撞，会用动量和能量的观点综合分析解决一维碰撞问题2了解动量守恒定律在研究粒子物理中的重要作用.知识探究新知探究盘直落实两球碰撞前后系统动量守恒.(3)无论何种类型的碰撞，系统的总动量都是守恒的.［知识梳理］1.三种碰撞类型及满足规律⑴弹性碰撞动量守恒：mV+皿刃?=观丄。丄'+〃堆血'机械能守恒：12+w2^2/2(2)侔弹性碰撞动量守恒：fH］V］+W2^2=加卩丄，+〃2雪2一’机械能减少，损失的机械能转化为也能，BjIAEk=Eu>j—E^=Q(3)完全非弹性碰撞动量守恒:m
2、］01+加2°2=(加1+加2)e共碰撞中机械能损失最多,即AEk=wi^i2+/h2^22—2.中子的发现英国物理学家查徳威克，借助微观粒子碰撞过程中的动量守恒和能量守恒发现了中子.［即学即用］判断下列说法的正误.(1)发生碰撞的两个物体，动量是守恒的.(V)(2)发生碰撞的两个物体，机械能是守恒的.(X)(3)碰撞后，两个物体粘在一起，动量是守恒的，但机械能损失最大.(V)(4)查德威克认为屮子与氢核和氮核的碰撞是完全弹性的，并遵守动量守恒定律.(V)二、弹性碰撞模型及拓展应用［导学探究］已知力、B两个弹性小球，质量分别为〃2】、加2,3小球静止在光滑的水平面上,如图
3、1所示，/小球以初速度°与3小球发生正碰，求碰后A小球速度5’和3小球速度v2r的大小和方向.答案由碰撞中的动量守恒和机械能守恒得IHV(+加2农2'pniVi1=jnV'2+^m2V2r2市①②可以得出：°，Z77]—W?讨论：⑴当m=m2吋，V'=0,Vz'=°,两小球速度互换;⑵当mx>m2时，则W>0宀2‘>0,即小球同方向运动.因辭箫说労石，所以0’，即两小球不会发生第二次碰撞.(其中，当加］》〃?2时，0’“2‘~2“］.)(3)当m0,即小球力、3反方向运动.(其中，当〃?i《加2时，5’心—6，v2r心0.)［知识
4、梳理］1・两质量分别为心、加2的小球发生弹性正碰，6工0,。2=0,则碰后两球速度分别为0’=〃?1—〃?2/2/n1加1+加2切'V2〃?1+加2°⑴若加1=加2，D1H0,。2=0，则二者弹性正碰后，V'=0,。2‘=鱼，即二者碰后交换速度.(2)若加1》加2，0工0,z?2=0，则二者弹性正碰后，V=0,v2f=互丄.表明加1的速度不变，牝以2。的速度被撞出去.(3)若加1《加2,SHO,02=0,则二者弹性正碰后，V］f=_辺,V2=0.表明加1被反向以原速圣弹回，而牝仍静止.2.如果两个相互作用的物体，满足动量守恒的条件，且相互作用过程的初、末状态总机械能不
5、变，广义上也可以看成弹性碰撞.［即学即用］判断下列说法的正误.(1)两小球发生弹性正碰时，动量守恒，动能可能不守恒.(X)(2)两质量相等的小球发生弹性正碰时，二者速度交换.(V)(3)微观粒子碰撞时并不接触，但仍属于碰撞.(V)(4)微观粒子碰撞时虽不接触，但仍满足动量守恒定律.(V)■点丼点个个击破题型探究-、碰撞问题的定量分析1•碰撞的特点(1)时间特点：碰撞现彖小，相互作用的时间极短，相对物体运动的全过程可忽略不计.(2)相互作用力特点：在碰撞过程中，系统的内力远大于外力，所以动量守恒.2.碰撞的分类(1)弹性碰撞：系统动量守恒，机械能守恒.(2)非弹性碰撞：系统
6、动量守恒，机械能减少，损失的机械能转化为内能.(3)完全非弹性碰撞：系统动量守恒，碰撞后合为一体或具有相同的速度，机械能损失最大.【例1】大小、形状完全相同，质量分别为300g和200g的两个物体在无摩擦的水平面上相向运动，速度分别为50cm/s和100cm/s,某一时刻发生碰撞.(1)如果两物体碰撞后粘合在一起，求它们碰撞后共同的速度大小；⑵在问题⑴的条件下，求碰撞后损失的动能；(1)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」m/s⑵0.135J(3)0.7m/s0.8m/s解析⑴令Qi=50cm/s=0.5m/s,“2=—100cm/s=—1m/s,
7、设两物体碰撞后粘合在一起的共同速度为P,由动量守恒定律得mV+m2V2=(tnj+tni)v,代入数据解得v=—0.1m/s,负号表示方向与0的方向相反.⑵碰撞后两物体损失的动能为=?+〃因2?—(〃?]+m2)v2=[^X0.3X0.52+^X0.2X(-l)2-yX(0.3+0.2)X(-0.1)2]J=0.135J.(3)如果碰撞是弹性碰撞，设碰撞后两物体的速度分别为o'、说,由动量守恒定律得加卩]+加202=加®'+加2。2‘,由机械能守恒定律得如10?+如2疔=如10'?+如2卩2‘2,代入数据得=—0.7m/s
