动量守恒定律在碰撞中的应用ppt课件.ppt

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1、动量守恒定律在碰撞中的应用碰撞过程的特征：一、①碰撞双方相互作用的时间△t一般很短；②碰撞双方相互作用的力作为系统的内力一般很大。二、碰撞的分类：1.按碰撞方向分类——正碰、斜碰2.从碰撞过程中形变恢复情况来划分：形变完全恢复的叫弹性碰撞；形变完全不恢复的叫完全非弹性碰撞；而一般的碰撞其形变不能够完全恢复。3.从碰撞过程中机械能损失情况来划分：机械能不损失的叫弹性碰撞；机械能损失最多的叫完全非弹性碰撞；而一般的碰撞其机械能有所损失。碰撞过程中损失的动能转化为其它能量，如内能、重力势能、弹性势能、磁场能、电场能等。三、关于碰撞前和碰撞后的含义碰撞前指的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，而不是发生碰撞前的某

2、一时刻.碰撞后指的是＿＿＿＿＿＿＿，而不是发生碰撞后的某一时刻.即将发生碰撞那一时刻碰撞刚刚结束的那一时刻一对摩擦力做功与产生热能的关系(1)若是静摩擦力作用,则没有热能产生.(2)若是滑动摩擦力,则产生热能为:Q=f滑S相对.四、碰撞过程遵守的规律——应同时遵守三个原则1.系统动量守恒的原则2.物理情景可行性原则—位置不超越3.不违背能量守恒的原则—动能不增加五、三种典型的碰撞1、弹性碰撞：碰撞全程完全没有动能损失。v1v2v10ABv20AB碰前碰后解以上两式可得：对于结果的讨论：①当m1=m2时，v1=v20，v2=v10,质量相等的两物体弹性碰撞后,“交换速度”；②当m1<

3、20=0时，v1≈－v10，v2≈0，小物碰大物，原速率返回；③当m1>>m2，且v20=0时，v1≈v10，v2≈2v10，2、非(完全)弹性碰撞：动量守恒,动能有损失，3、完全非弹性碰撞：动能的损失达到最大值；外部特征：碰撞后两物体连为一个整体，故有质量m2=9kg的物体B，静止在光滑的水平面上。另一个质量为m1=1kg、速度为v的物体A与其发生正碰，碰撞后B的速度为2m/s，则碰撞前A的速度v不可能是（）A、8m/sB、10m/sC、15m/sD、20m/s解：由弹性碰撞公式得由完全非弹性碰撞公式得碰撞前A的速度v应介于10m/s和20m/s之间，A错。A六、爆炸与碰撞1.共同特点：相互

4、作用力是变力，作用时间极短、作用力很大，如果有外力、内力远大于外力.均可以应用动量守恒定律2.在爆炸过程中，因有其他形式能转化为动能，所以系统的动能会增加；在碰撞过程，如果没有动能损失，碰撞前与碰撞后总动能相等；如果有部分动能转化为内能，系统的总动能减小，系统的总动能是不可能增加的.3.由于碰撞（或爆炸）作用时间极短，因此作用过程中物体的位移很小，一般可忽略不计，可以认为，碰撞（或爆炸）后还从碰撞（或爆炸）前瞬间的位置以新的动量开始运动.七、反冲运动1.反冲运动过程中，系统在某一方向不受外力或外力的作用远小于物体间的相互作用力，可应用动量守恒定律.2.研究反冲运动的目的是找反冲速度的规律，求反

5、冲速度的关键是确定相互作用的物体系统和其中各物体对地的运动状态.一质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动能为Ek，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其一块向后，动能为Ek/2，另一块向前，则向前的这一块的动能为（）A.1/2EkB.9/2EkC.9/4EkD.Ek用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”。1932年，查德威克用铍“辐射”分别照射（轰击）氢和氮（它们可视为处于静止状态），测得照射后沿铍“辐射”方向高速运动的氢核和氮核的速度之比为7.0。查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的，从而通过实验在历史上首次发现了中子。假定铍“辐射”中

6、的中性粒子与氢核或氮核发生弹性正碰，试在一考虑相对论效应的条件下计算构成铍“辐射”的中性粒子的质量。（质量用原子质量单位u表示，1u等于原子质量的十二分之一。取氢核和氮核的质量分别为1.0u和14.0u。）解：设构成铍“辐射”的中性粒子的质量和速度分别为m和v，氢核的质量为mH。构成铍“辐射”的中性粒子与氢核发生弹性正碰,碰后两粒子的速度分别为v′和vH′由动量守恒与能量守恒定律得mv＝mv′＋mHvH′①②解得③同理，对于质量为mN的氮核，其碰后速度为④由③④式可得⑤根据题意可知⑥将上式与题给数据代入⑤式得m＝1.2u八、“广义碰撞”——物体的相互作用1、当物体之间的相互作用时间不是很短，作

7、用不是很强烈，但系统动量仍然守恒时，碰撞的部分规律仍然适用，但已不符合“碰撞的基本特征”（如：位置可能超越、机械能可能膨胀）。此时，碰撞中“不合题意”的解可能已经有意义，如弹性碰撞中v1=v10,v2=v20的解。2、物体之间有相对滑动时，机械能损失的重要结论：－ΔE=ΔE内=f滑·S相，其中S相指相对路程气功碎石表演中，质量M=200kg的石板压在演员身上，另一个演员举起质量m=5kg的铁锤，使