碰撞和反冲专题复习课件.ppt

《碰撞和反冲专题复习课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、动量守恒定律的应用(二)2006年10月3日碰撞和反冲专题.碰撞一．碰撞：１、碰撞：碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生了显著的变化的过程。2.“碰撞过程”的特征(1).经历的时间极短，通常情况下，碰撞所经历的时间在整个力学过程中都是可以忽略的；(2).碰撞双方相互作用的内力往往是远大于来自外部物体的作用力(3)碰撞过程两物体产生的位移可忽略3.“碰撞过程”的制约①动量制约(系统动量守恒的原则)：即碰撞过程必须受到“动量守恒定律的制约”；②动能制约：即在碰撞过程，碰撞双方的总动

2、能不会增加；③运动制约：即碰撞过程还将受到运动的合理性要求的制约(碰前、碰后两个物体的位置关系（不穿越）和速度大小应保证其顺序合理。)比如，某物体向右运动，被后面物体迫及而碰撞后，其运动速度只会增大而不应该减小。5.在碰撞和爆炸现象中，一般都满足内力远大于外力，故可以用动量守恒定律处理。6.“碰撞过程”的推广相互作用的双方在相互作用过程中系统所受到的合外力为零时，我们可以将这样的过程视为“广义的碰撞过程”加以处理。二．碰撞的几种类型：1.弹性碰撞(1)两物体碰后很短时间内分开，能量（动能）无损失，称为弹

3、性碰撞；(2)动量守恒，动能没有损失(3)弹性碰撞公式(4)对弹性碰撞的讨论V0静止ABABV1ˊV2ˊ由动量守恒得：m1V0=m1V1′+m2V2′……………（1）由系统动能无损失联立①②式得：a.当m1＝m2时，v1’=0;v2’=v1质量相等，交换速度；b.当m1＞m2时，v1’＞0;v2’＞0大碰小，一起跑；c.当m1＜m2时，v1’＜0;v2’＞0小碰大，要反弹。d.当m1＞＞m2时，v1’＝v1;v2’＝2v1e.当m1＜＜m2时，v1’＝－v1;v2’＝02.完全非弹性碰撞(1)两物体碰后

4、合为一体，以共同的速度运动，称为完全非弹性碰撞，此类碰撞能量（动能）损失最多；(2)动量守恒，动能损失最大.(3)A、B最终的共同速度为：(4)系统的动能损失最大，为：3.非弹性碰撞(1)两物体碰后虽然分开，但碰撞时间较长，能量（动能）有损失。(2)动量守恒，动能有损失.例1.在光滑的水平面上,有AB两球沿同一直线向右运动,(如图示),已知碰撞前两球的动量分别为PA=12kgm/s,PB=13kgm/s,碰撞后它们的动量变化是△PA,△PB有可能的是:（）A.△PA=-3kgm/s△PB=3kgm/sB

5、.△PA=4kgm/s△PB=-4kgm/sC.△PA=-5kgm/s△PB=5kgm/sD.△PA=-24kgm/s△PB=24kgm/sPA=12kgm/sPB=13kgm/sAC例2.如图所示，光滑水平面上质量为m1=2kg的物块以v0=2m/s的初速冲向质量为m2=6kg静止的光滑圆弧面斜劈体。求：(1)物块m1滑到最高点位置时，二者的速度；(2)物块m1从圆弧面滑下后，二者速度(3)若m1=m2物块m1从圆弧面滑下后，二者速度v0m2m1解：（1）由动量守恒得m1V0=（m1+m2）VV=m1

6、V0/（m1+m2）=0.5m/s（2）由弹性碰撞公式（3）质量相等的两物体弹性碰撞后交换速度∴v1=0v2=2m/s练习1.如图所示，质量为m的小车静止于光滑水平面上，车上有一光滑的弧形轨道，另一质量为m的小球以水平初速沿轨道的右端的切线方向进入轨道，则当小球再次从轨道的右端离开轨道后，将作（）A．向左的平抛运动；B．向右的平抛运动；C．自由落体运动；D．无法确定.分析与解以球和小车的构成的系统为研究对象，由于水平方向无外力，因此，系统的水平动量守恒.即mv0＝mv1＋mv2考虑到没有摩擦力作用，故系

7、统的机械能守恒，于是又有mv02/2＝mv12/2＋mv22/2由此不难解得：经小球与小车间的相互作用过程后，小球的速度从v0减为v1＝0而小车的速度则从0增为v2＝v0由此可以得出判断：此例应选C.例3.质量为1kg的小球A以速度8m/s沿光滑水平面运动，与质量为3kg的静止小球B发生正碰后，A、B两小球的速率v1,v2可能为A.v1＝1m/sB.v1＝3m/sC.v2＝1m/sD.v2＝3m/s分析与解:此例中两球的碰撞类型没有明确，不妨取两种极端的情况来计算.若碰撞是弹性的，碰后两球的速度分别为v

8、A＝＝＝－4m/svB＝＝＝4m/s若碰撞是完全非弹性的，碰后两球的速度相等，为uA＝uB＝＝＝2m/s碰后A、B两球的速度的取值范围分别为vA∈[－4m/s,2m/s]vB∈[2m/s,4m/s]若不考虑速度的方向，则碰后A、B两球的速率的取值范围分别为v1∈[0,4m/s]v2∈[2m/s,4m/s]此例应选A、B、D例4.如图所示，质量M=2kg的盒子放在光滑的水平面上，盒子长L=1m，质量为m=1kg的小物块从盒子的右端以υ0=6m