碰撞与动量守恒课件.ppt

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1、选修3—5第一章碰撞与动量守恒（a）白球撞击花球（b）公路上两车相撞§1碰撞一、碰撞现象打弹子、台球、棒球、两车相撞、这些均属于碰撞现象。碰撞：做相对运动的两个（或几个）物体相遇而发生相互作用，在很短的时间内，它们的运动状态发生显著的变化，这一过程叫做碰撞。两个物体相碰，它们的运动状态和动能都将发生变化。二、碰撞中动能的变化用下面图片来说明两个物体相碰，它们的运动状态和动能都将发生变化。气垫导轨次数滑块质量碰前碰后速度动能动能之和速度动能动能之和动能改变量123m1m2Ek2Ek1Ek=Ek1+Ek2两滑块碰撞前、后动能的计算tvtvυA=υ0ABυB

2、=0ABυBABυBυAABυBυA>υBυA>υBυA=υBυA<υBυAυA沿原方向速度为最小ABυA两滑块刚接触υBmax弹簧恢复原长两滑块接近弹簧压缩两滑块距离最近弹簧形变量最大FFFmaxFmaxFF两滑块分离,弹簧压缩量减小系统动能为Eko系统损失动能∆Ekmax系统动能为Ek0系统动能为Ek

3、，以相同的速度运动。由（a）→（e），两滑块之间的碰撞是弹性碰撞由（a）→（b）两滑块之间的碰撞是非弹性碰撞由（a）→（c），两滑块之间的碰撞是完全非弹性碰撞冰壶是一贡冰上竞技项目，在冰壶运动中，胜负取决于最终冰壶距离大本营圆心的远近。如何通过不同冰壶在光滑冰面上滑动与碰撞，最终实现意想中的布局，这需要智慧和技巧§2动量一、动量(p)的概念把物体的质量（m）和速度（υ）的乘积定义为该物体的动量在水平面上有甲、乙两滑块，其质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg，且沿同一直线运动，若以甲运动的方向为正方向，由甲的速度υ1=10.0m/s，乙的速度υ2

4、=-5.0m/s，甲的动量大小是_______________，方向__________________；乙的动量大小是_______________，方向__________________在国际单位制（SI）中:mυpkgm/skg·m/s动量是矢量，它的方向就是运动物体的速度方向。速度反映了物体的运动状态，所以动量也是状态量。10.0kg·m/s10.0kg·m/s与甲运动方向相同与甲运动方向相反[例1]一个质量为0.5kg的足球，以20m/s的速度向东运动，受到足球队员的作用力后，改为以20m/s的速度向西运动，足球在受足球队员作用前瞬间的动量

5、p是多少？作用后瞬间的动量p´又是多少？足球的动量改变量Δp是多少？以向东为正方向，则足球初动量p=mυ0=10kgm/s；末动量p´=-mυ=-10kgm/s；Δp=p´-p=-20kgm/s。[例2]一物体放在光滑的水平面上，有一颗子弹以水平速度υ0射向它，可能有三种情况：⑴子弹反弹回去；⑵子弹射中物体后留在物体中，二者以相同的速度一起运动；⑶子弹射穿物体后各以大小不同但方向相同的速度运动。在这三种情况中，子弹动量的改变量最大的是___________种情况。⑴确定物体的动量要确定正方向，确定物体的动量的变化更Δp一定要注意到动量的方向性。[例3]

6、质量为m的质点以速度υ绕半径R的圆周轨道做匀速圆周运动，在半个周期内动量的改变量大小为（）A．0B．mυC．2mυD．无法确定[例4]一个质量为2kg的物体以某一速度在空中水平抛出，飞行的时间为5s，求物体从抛出到落地过程中动量的变化量。不计空气阻力（重力加速度g=10m/s2）C物体做平抛运动，水平方向速度的变化量为零，即水平方向动量的变化也为零；在竖直方向，速度的变化量即为末速度，∆υ=υ=gt=50m/s，物体动量变化量只有竖直方向的动量变化Δp=m∆υ=100kgm/s，方向竖直向下。下图所示的光滑水平面上有两个滑块A、B，B滑块静止，A滑块以

7、速度υ0向B滑块运动，试分析两滑块在相互作用的过程中，各自动量的变化量及A、B两滑块的总动量的变化。tvtvυA=υ0ABυB=0ABυBt1t2υA两滑块刚接触弹簧压缩FF动量定理：物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化量力与力作用时间的乘积叫做冲量I两滑块各自受到的合外力大小均为F冲量I是矢量，它的方向就是力的方向，单位是N·s，冲量是过程量物体受到合外力等于物体动量的变化率A、B系统在水平方向不受外力，水平方向总动量不变。相互作用的两个物体动量的变化量大小相等，方向相反设系统初动量为p1，末动量为p2，系统动量的变化量为∆pυA=υ0ABυB=0

8、ABυBt1t2υA两滑块刚接触弹簧压缩FF两滑块各自受到的合外力大小均为F动量守恒定律：如果