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《2016-2017学年人教版选修3-5164碰撞学案》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、4碰撞学习目标1.知道什么是弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞,正碰(对心碰撞)和斜碰(非对心碰撞).(重点)2.会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题.(难点)3.知道散射和中子的发现过程,体会理论对实践的指导作用,进一步了解动量守恒定律的普适性.(重点)弹性碰T撞特例(©=0)=佻交换速度《nig—>科原速弹回散射—定义—散射方向—四面八方EEK3:碰撞的分类◊基础初探◊[先填空]1.从能量角度分类(1)弹性碰撞:碰撞过程中机械能寸恒.⑵非弹性碰撞:碰撞过程中机械能不守恒.(3)完全非弹性碰撞:碰撞后合为一体或碰后具有共同速度
2、,这种碰撞动能损失最大.2.从碰撞前后物体运动的方向是否在同一条直线上分类(1)止碰:(对心碰撞)两个球发生碰撞,如果碰撞Z前球的速度方向与两球心的连线在同一条直线上,碰撞之后两个球的速度方向仍会沿着这条直线的方向而运动.⑵斜碰:(非对心碰撞)两个球发生碰撞,如果碰撞之前球的运动速度方向与两球心的连线不在同一条直线上,碰撞Z后两球的速度方向都会偏离原来两球心的连线而运动.[再判断]1.发生碰撞的两个物体,动量是守恒的.(J)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,但机械能损失是最大的・(J)
3、[后思考]两小球发生对心碰撞,碰撞过程中,两球的机械能守恒吗?【提示】两球发生对心碰撞,动量是守恒的,但机械能不一定守恒,只有发生弹性碰撞时,机械能才守恒・◊核心突破◊[合作探讨]如图16-4-1所示,物体/和B放在光滑的水平面上,A.B之间用一轻绳连接,开始时绳是松弛的,现突然给昇以水平向右的初速度%•(作用过程绳未断)^ZZZZZZZZ/ZZ/ZZZZZZZZZZZZZZ/ZZ/ZZz图16-4-1探讨1:物体力和B组成的系统动量是否守恒?机械能是否守恒?【提示】动量守恒,机械能不守恒・探讨2:上述物体力和B之间的作用过程可以视为哪一类
4、碰撞?【提示】完全非弹性碰撞・[核心点击]1•碰撞的特点(1)吋间特点:碰撞现象中,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.(3)位移特点:在碰撞过程屮,由于在极短的时间内物体的速度发生突变,物体发生的位移极小,可认为碰撞前后物体处于同一位置.2.处理碰撞问题的三个原则(1)动量守恒,即P+p2=pJ+"2‘・(2)动能不增加,即Eki+Ek2$E‘ki+E‘k2・厂①碰前两物体同向,贝临后力前,碰后,原来⑶速在前的物体速度一定增大,且,前后度要{②两物体相向运动,碰后
5、两物体的运动方向合理不可能都不改变,除非两物体碰撞后速度<均为零◊题组;中关◊1.如图16-4-2,两滑块力、B在光滑水平而上沿同一直线相向运动,滑块力的质量为加,速度犬小为2%,方向向右,滑块B的质量为2m,速度犬小为%,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是力向运动,3向坯动.图16-4-2【解析】选向右为正方向,则力的动量Pa-nr2v()=2mv().B的动量丹二-2加%•碰前力、〃的动量之和为零,根据动量守恒,碰后力、〃的动量之和也应为零・【答案】左右2.如图16-4-3所示,质量相等的/、〃两个球,原来在光滑水平面上沿同一直
6、线相向做匀速直线运动,力球的速度是6m/s,B球的速度是一2m/s,不久A.B两球发生了对心碰撞.对于该碰撞Z后的A.B两球的速度可能值,某实验小组的同学们做了很多种猜测,卜•面的猜测结果可能实现的是()图16-4-3A.Va=—2m/s,Vb'=6m/sB・v/—2m/s,Vb'—2m/sC.Va—1m/s,vB'=3m/sD.Va=—3m/s,Vsf=7m/sE・Va=—5m/s,vB'=9m/s[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mxoA+fnBvB=mAvA1+mBvB'mAVA'2
7、+务歸2②,答案D、E中满足①式,但不满足②式・【答案】ABC1.(201牛山东高考)如图16-4-4所示,光滑水平直轨道上两滑块/、〃用橡皮筋连接,/的质量为九开始时橡皮筋松弛,3静止,给力向左的初速度%.—段吋间后,B与/同向运动发生碰撞并粘在一起•碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间力的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半.求:图16-4-4(1)5的质量;(2)碰撞过程中/、3系统机械能的损失.【解析】⑴以初速度%的方向为正方向,设3的质量为mB,AkB碰撞7)后的共同速度为e,由题意知:碰撞前瞬间A的速度为㊁,碰撞前瞬间B的速度+2m
8、nV=(m+mjv①为2r,由动量守恒定律得由①式得=y.②(2)从开始到碰后的全过程,由动量守恒定律得mv()=(m+ms)v®*(加+mg)v2④设碰撞过程力、B系统机械能的