




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
第十六章
4
碰撞知識內(nèi)容
考試要求必考加試碰撞
d課時要求1.了解彈性碰撞、非彈性碰撞和完全非彈性碰撞.2.了解對心碰撞和非對心碰撞.3.了解散射現(xiàn)象和中子的發(fā)現(xiàn)過程,體會理論對實踐的指導(dǎo)作用,進一步理解動量守恒定律的普適性.4.會綜合應(yīng)用動量、能量進行計算.內(nèi)容索引知識探究題型探究達標檢測知識探究一、彈性碰撞和非彈性磁撞1.如圖1所示為一種游戲——超級碰撞球.多顆籃球般大小的鋼球用鋼纜懸掛在屋頂.拉開最右邊鋼球到某一高度,然后靜止釋放,碰撞后,僅最左邊的球被彈起,擺至最大高度后落下來再次碰撞,致使最右邊鋼球又被彈起.碩大鋼球交替彈開,周而復(fù)始,情景蔚為壯觀.上述現(xiàn)象如何解釋?導(dǎo)學(xué)探究圖1答案答案
質(zhì)量相等的兩物體發(fā)生彈性碰撞,碰撞后二者交換速度.碰撞的過程中機械能守恒.2.如圖2甲、乙所示,兩個質(zhì)量都為m的物體,物體B靜止在光滑水平面上,物體A以速度v0正對B運動,碰撞后兩個物體粘在一起,以速度v繼續(xù)前進,求兩物體組成的系統(tǒng)碰撞前后的總動能,碰撞過程中能量(總動能)守恒嗎?答案
圖2答案知識梳理彈性碰撞和非彈性碰撞的特點和規(guī)律1.碰撞特點:碰撞時間非常短;碰撞過程中內(nèi)力遠大于外力,系統(tǒng)所受外力可以忽略不計;可認為碰撞前后物體處于同一位置.2.彈性碰撞(1)定義:如果碰撞過程中機械能
,這樣的碰撞叫做彈性碰撞.(2)規(guī)律動量守恒:m1v1+m2v2=______________m1v1′+m2v2′守恒3.非彈性碰撞(1)定義:如果碰撞過程中機械能
,這樣的碰撞叫做非彈性碰撞.(2)規(guī)律:動量守恒:m1v1+m2v2=______________機械能減少,損失的機械能轉(zhuǎn)化為______|ΔEk|=Ek初-Ek末=Q(3)完全非彈性碰撞動量守恒:m1v1+m2v2=(m1+m2)v共碰撞中機械能損失______m1v1′+m2v2′不守恒內(nèi)能最多即學(xué)即用判斷下列說法的正誤.(1)發(fā)生碰撞的兩個物體,動量是守恒的.(
)(2)發(fā)生碰撞的兩個物體,機械能是守恒的.(
)(3)碰撞后,兩個物體粘在一起,動量是守恒的,但機械能損失是最大的.(
)√×√二、對心碰撞和非對心碰撞散射如圖3所示為打臺球的情景,質(zhì)量相等的母球與目標球發(fā)生碰撞,碰撞后目標球的運動方向有時在碰撞前兩球的球心連線上,有時不在連線上,這是什么原因?兩個小球碰撞時一定交換速度嗎?導(dǎo)學(xué)探究圖3答案答案
有時發(fā)生的是對心碰撞,有時發(fā)生的是非對心碰撞不一定,只有質(zhì)量相等的兩個物體發(fā)生一維彈性碰撞時,系統(tǒng)的總動量守恒,總動能守恒,才會交換速度,否則不會交換速度.對心碰撞、非對心碰撞和散射的理解1.正碰(對心碰撞):一個運動的球與一個靜止的球碰撞,碰撞之前球的運動速度與
的連線在同一條直線上,碰撞之后兩個球的速度仍會沿著
.2.斜碰(非對心碰撞):一個運動的球與一個靜止的球碰撞,如果碰撞之前球的運動速度與
的連線不在同一條直線上,碰撞之后兩球的速度都會偏離
.這條直線兩球心兩球心知識梳理原來兩球心的連線3.散射:微觀粒子相互接近時并不像宏觀物體那樣“
”,因此微觀粒子的碰撞又叫做散射.發(fā)生散射時仍遵循
定律.接觸動量守恒即學(xué)即用判斷下列說法的正誤.(1)兩小球在光滑水平面上碰撞后粘在一起,因而不滿足動量守恒定律.(
)(2)在系統(tǒng)所受合外力為零的條件下,正碰滿足動量守恒定律,斜碰不滿足動量守恒定律.(
)(3)微觀粒子碰撞時雖不接觸,但仍滿足動量守恒定律.(
)××√題型探究一、碰撞的特點和分類1.碰撞的特點(1)時間特點:碰撞現(xiàn)象中,相互作用的時間極短,相對物體運動的全過程可忽略不計.(2)相互作用力特點:在碰撞過程中,系統(tǒng)的內(nèi)力遠大于外力,所以動量守恒.2.碰撞的分類(1)彈性碰撞:系統(tǒng)動量守恒,機械能守恒.(2)非彈性碰撞:系統(tǒng)動量守恒,機械能減少,損失的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.(3)完全非彈性碰撞:系統(tǒng)動量守恒,碰撞后合為一體或具有相同的速度,機械能損失最大.3.爆炸:一種特殊的“碰撞”特點1:系統(tǒng)動量守恒.特點2:系統(tǒng)動能增加.例1
如圖4所示,在冰壺世錦賽上中國隊以8∶6戰(zhàn)勝瑞典隊,收獲了第一個世錦賽冠軍,隊長王冰玉在最后一投中,將質(zhì)量為m的冰壺推出,運動一段時間后以0.4m/s的速度正碰靜止的瑞典隊冰壺,然后中國隊冰壺以0.1m/s的速度繼續(xù)向前滑向大本營中心.若兩冰壺質(zhì)量相等,求:(1)瑞典隊冰壺獲得的速度大??;答案
0.3m/s解析
由動量守恒定律知mv1=mv2+mv3將v1=0.4m/s,v2=0.1m/s代入上式得:v3=0.3m/s.解析答案圖4(2)試判斷兩冰壺之間的碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞.答案
非彈性碰撞解析
解析答案因為E1>E2,所以兩冰壺間的碰撞為非彈性碰撞.例2
如圖5所示,質(zhì)量為2m的小滑塊P和質(zhì)量為m的小滑塊Q都視作質(zhì)點,與輕質(zhì)彈簧相連的Q靜止在光滑水平面上.P以某一初速度v向Q運動并與彈簧發(fā)生碰撞,求:(1)彈簧的彈性勢能最大時,P、Q的速度大??;答案解析
當彈簧的彈性勢能最大時,P、Q速度相等2mv=(2m+m)v1,解析答案圖5(2)彈簧的最大彈性勢能.答案解析
解析答案例3一彈丸在飛行到距離地面5m高時僅有水平速度v=2m/s,爆炸成為甲、乙兩塊彈片水平飛出,甲、乙的質(zhì)量比為3∶1.不計質(zhì)量損失,取重力加速度g=10m/s2.則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是解析答案√解析
彈丸爆炸瞬間爆炸力遠大于外力,故爆炸瞬間動量守恒.因兩彈片均水平飛出,飛行時間t=
=1s,取向右為正方向,由水平速度v=
知,選項A中,v甲=2.5m/s,v乙=-0.5m/s;選項B中,v甲=2.5m/s,v乙=0.5m/s;選項C中,v甲=1m/s,v乙=2m/s;選項D中,v甲=-1m/s,v乙=2m/s.1.當遇到兩物體發(fā)生碰撞的問題時,不管碰撞的環(huán)境如何,要首先想到利用動量守恒定律.2.兩質(zhì)量相等的物體發(fā)生彈性正碰,速度交換.3.解題時,應(yīng)注意將復(fù)雜過程分解為若干個簡單過程(或階段),判斷每個過程的動量守恒情況、機械能守恒情況.但每一過程能量一定守恒.總結(jié)提升二、判斷一個碰撞過程是否存在的依據(jù)1.動量守恒,即p1+p2=p1′+p2′.3.速度要符合情景:碰撞后,原來在前面的物體的速度一定增大,且原來在前面的物體的速度大于或等于原來在后面的物體的速度,即v前′≥v后′.例4
在光滑水平面上,有兩個小球A、B沿同一直線同向運動(B在前),已知碰撞前兩球的動量分別為pA=12kg·m/s、pB=13kg·m/s,碰撞后它們動量的變化分別為ΔpA、ΔpB.下列數(shù)值可能正確的是A.ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/sB.ΔpA=3kg·m/s、ΔpB=-3kg·m/sC.ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/sD.ΔpA=24kg·m/s、ΔpB=-24kg·m/s解析答案√解析對于碰撞問題要遵循三個規(guī)律:動量守恒定律、碰撞后系統(tǒng)的機械能不增加和碰撞過程要符合實際情況.本題屬于追及碰撞,碰撞前,后面運動小球的速度一定要大于前面運動小球的速度(否則無法實現(xiàn)碰撞),碰撞后,前面小球的動量增大,后面小球的動量減小,減小量等于增大量,所以ΔpA<0,ΔpB>0,并且ΔpA=-ΔpB,據(jù)此可排除選項B、D;若ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s,碰撞后兩球的動量分別為pA′=-12kg·m/s、pB′=37kg·m/s,根據(jù)關(guān)系式Ek=
可知,A小球的質(zhì)量和動量大小不變,動能不變,而B小球的質(zhì)量不變,但動量增大,所以B小球的動能增大,這樣系統(tǒng)的機械能比碰撞前增大了,選項C可以排除;經(jīng)檢驗,選項A滿足碰撞所遵循的三個原則,本題答案為A.針對訓(xùn)練
(多選)(2016·德清高二檢測)如圖6所示,半徑和動能都相等的兩個小球相向而行.甲球的質(zhì)量m甲大于乙球的質(zhì)量m乙,水平面是光滑的,兩球做對心碰撞以后的運動情況可能是A.甲球速度為零,乙球速度不為零B.乙球速度為零,甲球速度不為零C.兩球速度都不為零D.兩球都以各自原來的速率反向運動√答案√圖61.一個符合實際的碰撞,一定是動量守恒,機械能不增加,滿足能量守恒.提醒點撥達標檢測√1.現(xiàn)有甲、乙兩滑塊,質(zhì)量分別為3m和m,以相同的速率v在光滑水平面上相向運動,發(fā)生了碰撞.已知碰撞后,甲滑塊靜止不動,那么這次碰撞是A.彈性碰撞
B.非彈性碰撞C.完全非彈性碰撞
D.條件不足,無法確定123解析答案解析
以甲滑塊的運動方向為正方向,由動量守恒定律得:3m·v-mv=0+mv′,所以v′=2vEk=Ek′,所以A正確.1232.如圖7,兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運動,滑塊A的質(zhì)量為m,速度大小為2v0,方向向右,滑塊B的質(zhì)量為2m,速度大小為v0,方向向左,兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運動狀態(tài)是A.A和B都向左運動
B.A和B都向右運動C.A靜止,B向右運動
D.A向左運動,B向右運動√123解析
以滑塊A、B為系統(tǒng),碰撞前動量矢量和為零,選項A、B、C所述碰撞后動量矢量和不為零,據(jù)動量守恒定律可知選項A、B、C錯誤.解析答案圖73.(2016·紹興一中高二第二學(xué)期期中)為了模擬宇宙大爆炸的情況,科學(xué)家們使兩個帶正電的重離子被加速后,沿同一條直線相向運動而發(fā)生猛烈碰撞.若要使碰撞后的動能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,應(yīng)設(shè)法使離子在碰撞前的瞬間
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 營口市防范區(qū)管理辦法
- 科研產(chǎn)品維護管理辦法
- 西安拆遷評估管理辦法
- 徐州工地消防管理辦法
- 道路工程法務(wù)培訓(xùn)課件
- 培訓(xùn)課件設(shè)計的方案
- 肝膽外科護理課件
- 第一次學(xué)習(xí)比賽數(shù)學(xué)試卷
- 高二梅州市聯(lián)考數(shù)學(xué)試卷
- 高三返??紨?shù)學(xué)試卷
- 教育政策學(xué)全套課件
- 2025至2030年中國高速公路廣告行業(yè)市場行情監(jiān)測及投資前景展望報告
- 識別心內(nèi)科護理高風(fēng)險
- 2025年 嘉峪關(guān)市招聘編制外聘用制教師筆試試卷附答案
- 2025河南省豫地科技集團社會招聘169人筆試參考題庫附帶答案詳解析集合
- 【北京市人社局】2025年北京市人力資源市場薪酬數(shù)據(jù)報告(一季度)
- 2024年09月2024秋季中國工商銀行湖南分行校園招聘620人筆試歷年參考題庫附帶答案詳解
- 牧場物語-礦石鎮(zhèn)的伙伴們-完全攻略
- 人教版物理八年級下冊知識點梳理復(fù)習(xí)課件
- (高清版)TDT 1068-2022 國土空間生態(tài)保護修復(fù)工程實施方案編制規(guī)程
- 六年級上冊書法教案
評論
0/150
提交評論