2018-2019学年高中物理粤教版选修3-5课件:第一章 第一节物体的碰撞

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粤教版高中物理选修(3-5)1.1-1.2《物体的碰撞 动量 动量守恒定律》ppt课件

粤教版高中物理选修(3-5)1.1-1.2《物体的碰撞 动量 动量守恒定律》ppt课件

一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1.碰撞中能量特点:碰撞过程中,一般伴随机械能的损
失,即:Ek1′+Ek2′≤Ek1+Ek2.
2.弹性碰撞:两个物体碰撞后形变能够完全恢复,碰撞后没 有动能转化为其他形式的能量,则碰撞前后两物体构成的 相等 .这种碰撞也称为完全弹性碰撞. 系统的动能_____ 3.非弹性碰撞:两个物体碰撞后形变不能完全恢复,该过程 减少 .非弹性碰 有动能转化为其他形式的能量,总动能_____ 撞的特例:两物体碰撞后粘在一起以共同的速度运动, 该碰撞称为完全非弹性碰撞,碰撞过程能量损失最多.
毛球的速度可达到342 km/h,假设球飞来的速度为90 km/h,运动员将球以 342 km/h的速度反向击回.设羽毛 球的质量为5 g,试求: (1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量; (2)在运动员的这次扣杀中,羽毛球的速度变化、动能变化
各是多少?
答案 (1)0.600 kg· m/s,方向与球飞来的方向相反 21 J (2)120 m/s,方向与初速度方向相反
【例1】
一个质量为2 kg的小球A以v0=3 m/s的速度与一个
静止的、质量为1 kg的小球B正碰,试根据以下数据,分 析碰撞性质:
(1)碰后小球A、B的速度均为2 m/s;
(2)碰后小球A的速度为1 m/s,小球B的速度为4 m/s. 答案 (1)非弹性碰撞 (2)弹性碰撞
1 解析 碰前系统的动能 Ek0= mAv2 0= 9 J. 2 (1)当碰后小球 A、 B 速度均为 2 m/s 时,碰后系统的动能 1 1 1 1 2 2 2 Ek= mAvA+ mBvB= ( × 2× 2 + × 1× 22)J= 6 J< Ek0,故 2 2 2 2 该碰撞为非弹性碰撞. (2)当碰后 vA′= 1 m/s, vB′= 4 m/s 时,碰后系统的动能 1 1 1 1 2 2 2 Ek′= mAvA′ + mBvB′ = ( × 2× 1 + × 1× 42)J= 9 J 2 2 2 2 = Ek0,故该碰撞为弹性碰撞.

高中物理 第1章 第1节 物体的碰撞课件 粤教版选修3-5

高中物理 第1章 第1节 物体的碰撞课件 粤教版选修3-5

解析:常见的碰撞是按照碰撞前后总动能的变化进行分类
的,总动能减少的的最多,则叫完全非弹性碰
撞.另一类是碰撞前后动能守恒,这类碰撞叫做弹性碰撞, 栏
或者叫完全弹性碰撞.故C错,A、B、D正确.





故碰撞过程中无动能损失.

(2)由于碰撞过程中无动能损失,故两球的碰撞属于完全弹
性碰撞.
答案:(1)0 (2)完全弹性碰撞
►课堂训
练 关于常见的碰撞的分类,下列说法错误的是(C)
A.碰撞前后两物体的总动能不变的碰撞,叫弹性碰撞
B.碰撞前后两物体的总动能减少的碰撞,叫非弹性碰撞 栏

C.碰撞前后两物体的总动能增加的碰撞,叫非弹性碰撞 链 D.碰撞后两物体具有共同速度的碰撞,叫完全非弹性碰 接
碰撞现象具有如下的特征:相互作用时间短,作用力变化快
和作用力相当大,因而其他外力可以忽略不计.其变化规律
复杂,与碰撞时物体的速度、材料性质、接触表面情况有
关.
两个穿孔小球用细线连接起来,中间夹有一根已被压
栏 目
缩的弹簧,如下图所示,剪开细线,小球将分别向两侧弹开,链

这种现象是否也属于物体的碰撞?生活中有没有类似的实例?
第一章 碰撞与动量守恒 第一节 物体的碰撞
学习 目标
1.知道碰撞的特点以及分类.


2.探究物体弹性碰撞的一些特点,知道弹性碰


撞和非弹性碰撞.
生活中的各种碰撞现象
物体碰撞有哪些特点?
提示:物体碰撞相互作用时间短,作用力相当大和作用 栏
力变化快.
目 链

两个或两个以上有相对速度的物体相遇时,在很短的时间内 它们的运动状态发生显著变化,这种物体间相互作用的过程 叫做碰撞.若两个小球碰撞时的速度沿着连心线方向为正碰; 两个小球碰撞前的相对速度不在连心线上为斜碰.

高中物理粤教版选修3-5课件第1章 第1节 物体的碰撞

高中物理粤教版选修3-5课件第1章 第1节 物体的碰撞
2.当两物体碰撞后不再分开,此时系统动能损失最大,称为完全非弹性碰 撞.



突ห้องสมุดไป่ตู้


Section Ⅴ Communication Workshop & Culture



素 能
Corner & Bulletin Board










根据提示写出下列单词 1.mat n. 2.fry vt. 3.unfortunately adv. 4.mess n. 5.production n.
[再判断] 1.非弹性碰撞前后的动能不相等.(√) 2.碰撞发生后,两物体一定在同一直线上运动.(×) 3.两辆车迎面相撞属于弹性碰撞.(×)
[后思考] 你能说出弹性碰撞与非弹性碰撞的本质区别吗?现实生活中,哪些碰撞可 近似看作弹性碰撞?(请举例说明)
【提示】 两种碰撞的本质区别是碰撞前后系统动能是否守恒.现实生活 中的碰撞,多数是非弹性碰撞.乒乓球拍击打乒乓球、网球拍击打网球、台球 间的碰撞可近似看作弹性碰撞.
弹性碰撞
非弹性碰撞
碰后形 变情况
完全恢复
不能完全恢复
能量损 没有能量损失,碰撞前后系 一部分动能转变为其他形式的能,
失情况 统的动能相等
碰撞前后系统的动能不再相等
1.碰撞现象的主要特点有( ) A.物体相互作用时间短 B.物体相互作用前速度很大 C.物体相互作用后速度很大 D.物体间相互作用力远大于外力 E.相互作用过程中物体的位移可忽略 【解析】 碰撞过程发生的作用时间很短作用力很大,远大于物体受到的
3.a bit of

物理:第一章第一节《物体的碰撞》课件ppt(粤教版选修3-5)(共20张PPT)

物理:第一章第一节《物体的碰撞》课件ppt(粤教版选修3-5)(共20张PPT)

针对训练2:质量为0.5kg的物体,运动速度为3m/s,它 在一个变力作用下速度变为7m/s,方向和原来方向相反, 则这段时间内动量的变化量为( A ) A.5kg.m/s,方向与原运动方向相反 B.5kg.m/s,方向与原运动方向相同 C.2kg.m/s,方向与原运动方向相反
D.2kg.m/s,方向与原运动方向相同
(1)按运动形式
①对心碰撞(正碰):碰撞前后,物体的运 动方向在同一直线上。
②非对心碰撞(斜碰):碰撞前后,
物体的运动方向不在同一直线上。
(2)按能量的转化关系: ①弹性碰撞:EK1= EK2
(能够完全恢复形变)
②非弹性碰撞: EK1> EK2(不能够完全恢复形变) ③完全非弹性碰撞:EK损失最大(粘合在一起运动)
外力: 外部其他物体对系统的作用力
问题思考
1、如果某个物体不受外力作用或
者所受外力之和为零,这个物体的动
量有没有变化? 2、对于相互作用的物体组成研究
系统, 是不是也是这样呢?
情景问题
两个小球在光滑水平面上碰撞
V1>V2
理论推导
碰撞时1球和2球所受平均作用力分 别是F1和F2,作用时间t 对1球 F1t m1v1 ' m1v1对2球 F2t m2v2 ' m2v2 由牛顿第三定律:F1t= - F2t 即 得
对动量守恒定律的理解 一、系统性:两个或两个以上的系统 二、矢量性:动量守恒定律是一个矢量 三、相对性:动量守恒定律表达式中所 有物理量均为同一参考系对应的值。 四、同时性:v1、 v2指碰撞前的速度
v1'、v2'指碰撞后的速度
五、普适性:动量守恒定律适用范围 1. 小到微观粒子,大到天体 2. 不仅适用于低速运动,适用于高速运动

2018-2019学年高中物理粤教版选修3-5课件:第一章 第一节 物体的碰撞

2018-2019学年高中物理粤教版选修3-5课件:第一章 第一节 物体的碰撞

(1)完全弹性碰撞:任何两个小球碰撞时都会发生形 变,若两球碰撞后形变能完全恢复,并没有能量损失,碰 撞前后两小球构成的系统的动能相等,我们称这种碰撞为 完全弹性碰撞。 (2)非弹性碰撞:若两球碰撞后它们的形变不能完全恢 复原状,这时将有一部分动能最终会转变为内能,碰撞前 后系统的动能不再相等,我们称这种碰撞是非弹性碰撞。 (3)完全非弹性碰撞:如果碰撞后完全不反弹,两球成 为一个整体,这种碰撞则是完全非弹性碰撞。
以上对碰撞过程的分析,实际上是近似的,它的前 提是: (1)认为物体的形变是局部的形变,只发生在接触面处; (2)认为物体之间的相互作用只是由形变产生的弹力; (3)恢复阶段是在形变达到最大值后开始,到物体分离结 束。实际的碰撞过程是相当复杂的,相撞物体开始接触后, 相互作用力以应力波形式传布于整个物体,引起各部分形 变。形变和恢复两个阶段,也是很难严格区分的。
2.(双选)在两个质量相同的物体相向运动发生弹性碰撞过程中, 下列说法正确的是 ( )
A.两物体相互压缩过程中,做匀减速运动,直到速度减为零 B.两物体相互压缩过程中,速度减小,动能转化为弹性势能 C.两物体恢复形变过程中,弹力逐渐变大,速度逐渐变大 D.两物体恢复形变过程中,速度变大,弹性势能转化为动能
4.对弹性碰撞和非弹性碰撞的理解 弹性碰撞和非弹性碰撞可以从形变和动能两个角度进 行理解。 (1)若两个物体发生碰撞时形变属于弹性的,碰后能 够恢复,碰撞过程中只是发生了动能和弹性势能之间的相 互转化,碰撞前后两小球构成的系统的动能不可能损失, 则两物体间发生了完全弹性碰撞。
(2)若两个物体发生碰撞时形变属于非弹性的,碰后不 能够恢复原状,碰撞过程中除发生动能和弹性势能之间的相 互转化外,碰撞前后系统的动能不再相等,则两物体间的碰 撞为非弹性碰撞;若两个物体碰撞后合为一体,形变完全不 能恢复,此时损失的动能最大。

2019学年物理(粤教版)选修3-5课件:第一章第二节动量动量守恒定律

2019学年物理(粤教版)选修3-5课件:第一章第二节动量动量守恒定律


(4) 动量的改变量Δ p 的计算. ①若物体做直线运动,只需选定正方向,与正方向 相同的动量取正,反之取负,则Δ p= mv2-mv1.即可将 矢量运算转化为代数运算. ②若初、末状态动量不在一条直线上,则按平行四 边形定则求得Δ p 的大小和方向.


知识点一 提炼知识 1.动量.
动量及其改变
(1)定义:运动物体的质量和它的速度的乘积叫作物 体的动量,用符号 p 表示. (2)定义式:p=mv. (3)单位:在国际单位制中,动量的单位是千克米每 秒,符号是 kg· m/s.

(4)矢量性:动量是矢量,它的方向与速度的方向相 同. 2.冲量. (1)定义:物体受到的力和力的作用时间的乘积叫作 力的冲量,用符号 I 表示. (2)定义式:I=F· t. (3)单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛· 秒,符 号是 N· s.

3.动量定理. (1)内容:物体所受合力的冲量等于物体动量的改变 量. (2)表达式:F·Δ t=mv′-mv.

判断正误 (1)做匀速圆周运动的质点,其动量不随时间发生变 化.(×) (2)物体受到很大的冲力时,其冲量一定很大.(×) (3)物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改 变.(√)

系统加速度为零, 系统肯定不受外力或者所受外力的 矢量和为零,动量一定守恒,选项 C 错.系统所受合外 力为零,则系统合外力冲量为零,动量不变即动量守恒, 选一
动量及其变化量
1.当两个物体的动能相同时,其动量一定相同吗? 提示:不一定.动能是标量,动量是矢量,当两个物 体动能相同时, 速度方向不一定相同, 动量的方向不一定 相同.再者由 p= 2mEk可知,当 m 不同时,其动量的大 小也不相同.

高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 实验 验证动量守恒定律课件 粤教版选修3-5

高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 实验 验证动量守恒定律课件 粤教版选修3-5

答案:(1)弹性小球 1、2 的质量 m1、m2 立柱高 h 桌面高 H c (2)2m1 a-h=2m1 b-h+m2 H+ h
(3)如碰撞小球的半径为 r1,质量为 m1,被碰小球的 质量为 m2,实验记录下小球的落点为 M、P、N,如图所 示,则本实验验证动量守恒的根据是________________.
答案:(1)切线沿水平方向 保证入射小球和被碰小 球在碰后都能做平抛运动
(2)较高位置 因为入射球在碰撞前可获得较大的速 度,和被碰球之间的相互作用时间可以缩短,增大它们 之间的相互作用力,球所受的阻力可忽略不计
方案二:摆球速度的测量:v= 2gh,式中 Δs 为小 球释放时(或碰撞后摆起的)高度, h 可用刻度尺测量(也可 由量角器和摆长计算出). Δs 方案三:小车速度的测量:v= ,式中 Δs 是纸带 Δt 上两计数点间的距离,可用刻度尺测量,Δ t 为小车经过 Δs 的时间,可由打点间隔算出.
2.验证的表达式. 方案一、二、三的验证表达式:m1v1+m2v2= m1v′1+m2v′2.
(4)经测定,m1=45.0 g,m2=7.5 g,小球落地点的平 均位置到 O 点的距离如图所示,碰撞前、后 m1 的动量分 别为 p1 和 p′1,则 p1∶p′1=__________∶11;若碰撞结 束时 m2 的动量 p′2,则 p′1∶p′2=11∶__________;所 p1 以,碰撞前、后总动量的比值 =__________;实 p′1+p′2 验结果说明____________________________.
测出有关数据即可验证 1、 2 两球碰撞时动量守恒. 现 已测出 A 点离水平桌面的距离为 a.B 点离水平桌面的距 离为 b,C 点与桌子边沿间的水平距离为 c.此外:

1.1 物体的碰撞 课件(粤教版选修3-5)

1.1 物体的碰撞 课件(粤教版选修3-5)

总结碰撞问题的三个依据:
1、遵循动量守恒定律
2、动能不会增加
3、 速度要符合情景
内力远大于外力.
小结
动量是描述运动物体力学特征的物理量,是物理
学中相当重要的概念。这一概念是单一的质量概 念、单一的速度概念无法替代的。 力和时间的乘积,或者说力对时间累积的效果叫 冲量。力是改变物体运动状态的原因,冲量是改 变物体动量的原因。 冲量、动量都是矢量,动量定理在使用时一定要 注意方向。物体只在一维空间中运动,各力也都 在同一直线时,动量、冲量的方向可用正、负号 表示。
使用动量定理处理问题的优越性
首先使用动量定理不必追究物体运动当中的 细节,只需研究运动的始末状态就可以解决问题, 它只注重力在时间上持续积累的效应.而不必像 牛顿运动定律要考虑力的瞬时效应,这样解题时, 一般的情况较牛顿运动定律解题要简捷. 另外动量定理不但可用来解决单个物体的问 题,也可以用来解决由几个物体组成的物体系的 问题,即:物体系总动量的增量.等于相应时间 内物体系所受合外力的冲量.由于冲量及动量均 为矢量,因此所说的合外力的冲量以及总的动量 增量均为矢量和.
EK1= EK2 (能够完全恢复形变)
②非弹性碰撞:
EK1> EK2(不能够完全恢复形变)
③完全非弹性碰撞:
EK损失最大(粘合在一起运动)
(2)按运动形式 ① 对心碰撞(正碰):碰撞前后,物体的运 动方向在同一直线上。
② 非对心碰撞(斜碰):碰撞前后,
物体的运动方向不在同一直线上。
四、碰撞的规律
课堂练习
例1、质量相等A、B两球在光滑水平桌面上沿同 一直线,同一方向运动,A球的动量是7kg· m/s, B球的动量是5kg· m/s,当A球追上B球发生碰撞, 则碰撞后两球的动量可能值是( A )

物理粤教版选修3-5 第一章第三节动量守恒定律在碰撞中的应用 课件

物理粤教版选修3-5 第一章第三节动量守恒定律在碰撞中的应用 课件

特别提醒:判断一个碰撞过程能否发生时,必须同时考虑到
碰撞过程中应满足动量守恒,动能不增加及符合碰撞的速度 关系等条件,不要认为满足动量守恒就能发生.
( 单选 ) 质量相等的 A 、 B 两球在光滑水平面上沿同一直 线、同一方向运动,A球的动量是7 kg· m/s ,B球的动量是5 kg· m/s,当A球追上B球发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量 可能值是( A ) A.pA′=6 kg· m/s,pB′=6 kg· m/s
[解析] 从碰撞前后动量守恒 pA+pB=pA′+pB′验证,A、
2 2 pA pB B、C 三种皆有可能.从总动能只有守恒或减少,即 + 2m 2m
பைடு நூலகம்
p A′ 2 p B′ 2 ≥ + 来看,只有 A 可能. 2m 2m
1. (双选)质量为 m 的小球 A,沿光滑水平面以速度 v0 与质 量为 2m 的静止小球 B 发生正碰.碰撞后,A 球的动能变为 原来的 1/9,那么小球 B 的速度可能是( AB ) 1 2 A. v0 B. v0 3 3 4 5 C. v0 D. v0 9 9
解析:要注意的是,两球的碰撞不一定是弹性碰撞,A 球碰 后动能变为原来的 1/9, 则其速度大小仅为原来的 1/3.两球在 光滑水平面上正碰,碰后 A 球的运动有两种可能,继续沿原 方向运动或被反弹. 当以 A 球原来的速度方向为正方向时,则 1 vA′= ± v0, 3 根据两球碰撞前、后的总动量守恒,有 1 mv0+0=m× v0+ 2mvB′, 3 1 mv0+0=m× -3v0 + 2mvB″ . 1 2 解得: vB′= v0, vB″= v0. 3 3
破疑点:(1)摩擦生热的条件:必须存在滑动摩擦力和相对滑
行的位移.

粤教版高中物理选修3-5:第一章 碰撞与动量守恒 复习课件

粤教版高中物理选修3-5:第一章 碰撞与动量守恒 复习课件

恰好相同,求 B 与 C 碰撞前 B 的速度。
图6
解析 细绳断开后,在弹簧弹力的作用下,A 做减速运动,B 做 加速运动,最终三者以共同速度向右运动,设共同速度为 v,A 和 B 分开后,B 的速度为 vB,对三个木块组成的系统,整个过程
总动量守恒,则有(mA+mB)v0=(mA+mB+mC)v。
检测区
(2)物体 C 与小车保持相对静止时的速度大小。
(3)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离。
专题整合区
解析 (1)下滑过程中机械能守恒,有: mgh=12mv2 2-12mv1 2
解得 v2= v1 2+2gh=2 5 m/s (2)在物体 C 冲上小车 B 到与小车相对静止的过程中,两者组成的
检测区
3.如图 6 所示,光滑水平面上有三个木块 A、B、C,质量分别为
mA=mC=2m,mB=m,A、B 用细绳连接,中间有一压缩的弹
簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时 A、B 以共同速度 v0 运动,C 静
止。某时刻细绳突然断开,A、B 被弹开,然后
B 又与 C 发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度
图4 ①木块在 ab 段受到的摩擦力 f; ②木块最后距 a 点的距离 s。
专题整合区
解析 ①木块在斜面上上升到最高点时,木块与物体 P 具有相同 的水平速度,设为 v1。由动量守恒定律得 mv0=(m+2m)v1 此过程中,由动能定理得 -mgh-fL=12(m+2m)v12-12mv02
mv02-3gh 联立两个方程解得 f= 3L 。
图7
检测区
(1)若小车固定在水平面上,将小物块从 AB 轨道的 D 点静止释放, 小物块恰好可运动到 C 点,试求 D 点与 BC 轨道的高度差。 (2)若将小车置于光滑水平面上,小物块仍从 AB 轨道的 D 点静止释 放,试求小物块滑到 BC 中点时的速度大小。

粤教版高中物理选修3-5第一章第01节 物体的碰撞(共19张PPT)

粤教版高中物理选修3-5第一章第01节 物体的碰撞(共19张PPT)

从碰撞的具体运动过程来看,各种碰撞都经 历了如下过程:



体 压缩过程 者


生 动能转化 度
接 为势能或 相
触 势能和内 等
能等
形变完全恢复
弹性碰撞
势能转化为动能 (动能守恒)
形变部分恢复 非弹性碰撞
内能不能逆转
(动能转化为内 能等)
形变完全不恢复 完全非弹性碰撞 内能不能逆转 (动能损失最大)
特点:两物体碰撞后粘合在一起(或碰后具有 共同的速度) ,这时系统动能损失最大。
注意:碰撞后发生永久性形变、粘在一起、 摩擦生热等的碰撞是为非弹性碰撞。
弹性碰撞和非弹性碰撞的区别
碰撞分类 弹性碰撞
形变情况
形变可以完全 恢复
非弹性碰撞 形变不可以完 全恢复
完全非弹性 形变完全不可
碰撞
以恢复
能量变化 机械能守恒
机械能不守恒, 有损失 机械能损失最 大
四、几个重要的概念
1.系统:存在相互作用的几个物体所组成 的整体,称为系统,系统可按解决问题 的需要灵活选取.
2.内力:系统内各个物体间的相互作用 力称为内力.
3.外力:系统外其他物体作用在系统内任 何一个物体上的力,称为外力.
例:有A,B两物体,mA=3mB以相同大小的速度 V相向运动。碰撞后A静止,B以2V的速度反弹, 那么A,B的碰撞为: A. 弹性碰撞 B.完全非弹性碰撞 C.非弹性碰撞
2.伽利略、马利特、 牛顿、笛卡儿、惠 更斯等先后进行实验,逐渐归纳成系统 理论,总结出规律。
3.近代,通过高能粒子的碰撞,发现新粒子。
二、生活中的各种碰撞现象
三.认识碰撞
1.碰撞定义: 两个或两个以上的物体在相遇的极短时

2018-2019学年粤教版物理选修3-5课件:第1.1-1.2物体的碰撞动量动量守恒定律

2018-2019学年粤教版物理选修3-5课件:第1.1-1.2物体的碰撞动量动量守恒定律

第一节物体的碰撞第二节动量动量守恒定律一、什么是碰撞碰撞是两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生的非常大的相互作用的过稈,主要特点是相互作用时间短、作用力变化快、作用力峰值大等.二、正碰和斜碰物体间碰撞的形式多种多样•两小球碰撞,作用前后沿同一直线运动•称为正碰•两小球碰撞.作用前后不沿同一直线运动•称为斜碰.三、弹性碰撞和非弹性碰撞1.若两球碰撞后形变能完全恢复,则没有能量损失,碰撞前后两小球构成的系统的动能相等.我们称这种碰撞是弹性碰撞.2.若两球碰撞后它们的形变丕能完全恢复原状,这时将有一部分动能最终会转变为其他形式的能.碰撞前后系统的动能不再相等.我们称这种碰撞是非弹性碰撞.如图所示,光滑水平面上并排静止着小球2、3、4,小球1以速度心射来,已知四个小球完全相同,小球间发生弹性碰撞,则碰撞后各小球的运动情况如何?答案:小球1与小球2碰撞交换速度,小球2与小球3碰撞交换速度、小球3与小球4碰撞交换速度,最终小球1、2、3静止,小球4以速度%运动.四、冲量和动量物理学中,物体受到的力与力的作用时间的乘积叫做力的独量,而运动物体的质量和它的速度的乘积叫做物体的动量•动量是一个矢量,用符号2表示•它的方向和速度的方向相同.在国际单位制中,动量的单位是千克米每秒•符号是kg・m・s".物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量,其表达式为F仏这个关系叫动量定理.我们到溜冰场溜冰,我们会发现这样一个问题:大人和小孩相撞时,小孩被撞倒了,大人则安然无恙•根据前面所学习的牛顿第三定律知,大人和小孩受到的作用力的大小是相等的,那么两者为什么出现了不同的情况呢?答案:由牛顿第二定律知,质量是惯性大小的量度,质量大的物体的运动状态难以改变,质量小的物体的运动状态容易改变,所以,小孩被碰倒,这也说明了决定物体状态的因素应是质量和速度.这样,我们把质量和速度组合在一起引入一个新的物理量-------------------- 动量.五、动量守恒定律精确实验表明:物体在碰撞时•如果系统所受到的合外力为零,则系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律•设两个质量分别为仙和加2的物体组成的系统,碰撞前后速度分别由v l> v2变为勺'、”2’贝」一维运动的动量守恒定律可以表示为m1v1+m2v2=m1v1,+m2V2,动量守恒定律并不限于两个物体间的相互作用,一个系统里可以包括任意数目的物体•只要整个系统受到的合外力等于零.系统的总动量就守恒.在光滑的水平面上有一辆平板车,一个人站在车上用大锤敲打车的左端,如图所示,在连续的敲打下,这辆车能持续地向右运动吗?答案:不能,当锤头打下去时,锤头向右运动,系统总动量要为零,车就向左运动;举起锤头时,锤头向左运动,车就向右运动,用锤头连续敲击时,车只是左右摆动,一旦锤头不动,车就会停下来,所以车不能持续向右运动.1•通常所说的物体的动量是指物体在某一时刻的动量,求动量时应明确物体某一时刻的瞬时速度.2.动量的表达式p = 是矢量表达式,动量的方向与物体瞬时速度的方向相同•计算动量时,如果物体在一条直线上运动,则选定一个正方向后,动量的矢量运算就可以转化为代数运算了.3•选取不同的参考系,同一物体的速度可能不同,物体的动量也就不同,即动量具有相对性,通常在不说明参考系的情况下,物体的动量是指相对地面的动量.4.设物体的初动量末动量”=加以贝!J物体动量的变化Ap=p- p-mv'-mv.由于动量是矢量,因此,上式一般意义上是矢量式.当初、末动量在同一直线上时,可通过正方向的选定,使动量变化的计算简化为带正、负号的代数运算.在必修2中我们学过“动能啪勺概念,我们知道动能也是描述运动物体状态的量⑴它和动量有什么区别和联系?(2)动量大的物体动能一定大吗?(3)质量和速度大小相同的两个物体动能相同,它们的动量也一定相同吗?答案:(1)动量与动能的比较(2)由动量和动能的关系式可知,动量大的物体动能不一定大,还要考虑物体质量的大小.(3)质量和速度大小相同的两个物体动能相同,但动量不一定相同,因为动能是标量,而动量是矢量,动量大小相同,但方向可能不同.【例1】(多选)关于动量的概念,下列说法中正确的是()A.动量大的物体惯性一定大B.动量大的物体运动一定快C.动量相同的物体运动方向一定相同D.动量相同的物体速度小的惯性大解析:物体的动量是由速度和质量两个因素决定的,动量大的物体质量不一定大,惯性也不一定犬;同样,动量大的速度也不一定大, 但由于动量是矢量,动量相同说明动量大小相等、方向相同,所以此时物体速度方向一定相同,即运动方向相同.此时,速度小的物体质量肯定大,因此惯性也犬.答案:CD规律总结I1 ■动量的矢量性动量既有大小,又有方向,是矢董•它的方向与速度方向相同.当速度发生变牝(速度的大小或速度的方向或速度的大小和方向同时变化),动量也随之改变j动量的运算遵循平行四边形定则.2.动量的瞬时性由于速度具有瞬时性,所以动量也具有瞬时性,是反映物体运动状态的物理量,是状态量•谈及动量时,须指明物体在某时刻或某状态时所具有的动量・3.动量的相对性由于物体的速度与参考系的选取有关,所以物体的动量也与参考系的选取有关,因而动量具有相对性.在中学阶投,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系.1 •关于物体的动量,下列说法中正确的是()A.运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向B.物体的加速度不变,其动量一定不变C.动量越大的物体,其速度一定越大D.物体的动量越大,其惯性也越大答案:A解析:动量具有瞬时性,任一时刻物体动量的方向,即为该时刻的速度方向,选项A正确•加速度不变,则物体速度的变化率恒定,物体的速度均匀变化,故其动量也均匀变化,选项B错误.物体动量的大小由物体质量及速度大小共同决定,不是由物体的速度唯一决定,故物体的动量大,其速度不一定大,选项C错误•惯性由物体质量决定,物体的动量越大,其质量并不一定越大,惯性也不一定越大,故选项D错误.2•质量为加二2 kg的物体,从空中水平匀速飞行的飞行物上自由落下, 已知飞行物的速度为勺=3 m/s,求物体离开飞行物后0.4 s末的动量, 不计空气阻力,g取10 m/s2.答案:10kg-m/s,方向与水平方向成53。

2018-2019版物理新导学笔记粤教通用版选修3-5课件:第一章 碰撞与动量守恒 第一节

2018-2019版物理新导学笔记粤教通用版选修3-5课件:第一章 碰撞与动量守恒 第一节

C.B的速度等于零时
√D.A和B的速度相等时
图3
解析 答案
总结提升
两物体通过弹簧的相互作用可以看成广义上的碰撞,当弹簧最短(两物 体速度相等)时相当于完全非弹性碰撞;当弹簧完全恢复原状,两物体 分离时相当于弹性碰撞.
达标检测
1.(对碰撞的理解)(多选)两个物体发生碰撞,则 A.碰撞中一定产生了内能
因为Ek′<Ek,所以碰撞前后总动能减少.
答案
[知识梳理] 按碰撞前后系统的总动能是否损失,可将碰撞分为: (1)弹性碰撞:两个小球碰撞后形变能 完全恢复 ,没有 能量损失 ,即碰 撞前后两个小球构成的系统总动能 相等 ,Ek1+Ek2= Ek1′+Ek2′. (2)非弹性碰撞:两个小球碰撞后形变 不能完全恢复 ,一部分动能最终 转化为其他形式的能(如热能) ,即碰撞前后两个小球构成的系统总动能 不再相等 ,Ek1+Ek2 > Ek1′+Ek2′.
_大____
的相互作用的过程.
2.碰撞特点

(1)相互作用时间快 .
(2)作用力变化 大 .
(3)作用力峰值 . 忽略不计
因此其他外力可以
.
时间内非产常生
3.碰撞的分类 (1)按碰撞前后,物体的运动方向是否沿同一直线可分为: ①正碰(对心碰撞):作用前后 沿同一条直线 . ②斜碰(非对心碰撞):作用前后不沿同一条直线 . (2)按碰撞过程中机械能是否损失可分为 弹性 碰撞和 非弹性 碰撞.
例1 一个质量为2 kg的小球A以v0=3 m/s的速度与一个静止的、质量为 1 kg的小球B正碰,试根据以下数据,分析碰撞性质: (1)碰后小球A、B的速度均为2 m/s;
答案 非弹性碰撞 解析 碰前系统的动能 Ek0=12mAv02=9 J. 当碰后小球A、B速度均为2 m/s时,

【精品】2018-2019学年高中物理粤教版选修3-5课件:第一章第三节 动量守恒定律在碰撞中的应用

【精品】2018-2019学年高中物理粤教版选修3-5课件:第一章第三节 动量守恒定律在碰撞中的应用

3.(双选)质量为 M、内壁间距为 L 的箱子静 止于光滑的水平面上,箱子中间的一质 量为 m 的小物块,小物块与箱子底板间
图 1-3-1
的动摩擦因数为 μ。初始时小物块停在箱子正中间,如 图 1-3-1 所示。现给小物块一水平向右的初速度 v, 小物块与箱壁碰撞 N 次后恰又回到箱子正中间,并与箱 子保持相对静止。设碰撞都是弹性的,则整个过程中, 系统损失的动能为 1 2 A.2mv 1 C.2NμmgL mMv2 B. 2m 注意事项
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
标量式
只发生势能和动能相互 外力总冲量为 转化。可以有重力和弹 零,系统总动量 力以外的力作用,但必 不变 须是不做功
应选取正方向 选取零势能面
(1)动量守恒定律的表达式为矢量式,应用时应注意 方向,而机械能守恒定律的表达式为标量式,对功和能只 能求代数和。 (2)动量守恒定律和机械能守恒定律的成立条件不 同,故系统的动量守恒时,机械能不一定守恒,同理机械 能守恒时,动量也不一定守恒。
2.碰撞类问题中,相互作用力往往是 变力 ,过程相当 复杂,很难用牛顿运动定律来求解,而应用动量守恒定律只 需考虑过程的初、末状态 ,不必涉及 过程的细节,因而在解 决碰撞问题中有广泛的应用。 3.不同类型的碰撞问题一定满足 动量守恒 定律,但不 一定满足 机械能守恒 定律。
对碰撞问题的分析
1.常见碰撞情况的分析 (1)弹性碰撞 特点:在弹性碰撞过程中系统无机械能损失。即只发 生机械能传递而不发生能量转化。弹性碰撞同时遵守动量 守恒定律和机械能守恒定律。 (2)非弹性碰撞 特点:在碰撞过程中有机械能损失,即发生能量转 化,一般是机械能转化为内能。故只遵守动量守恒,不遵 守机械能守恒。
(4)子弹打木块过程,除了列出动量守恒定律,还要列出 能量方程,子弹打木块过程中产生的能量Q=f· L相对,也等于 系统作用过程中动能的减少量。对L相对的理解:子弹留在木块 中,L相对为子弹打入木块的深度,子弹射穿木块,L相对为木块 的长度。

高中物理粤教版选修3-5课件第一章 碰撞与动量守恒 章末整合提升

高中物理粤教版选修3-5课件第一章 碰撞与动量守恒 章末整合提升
• 由以上两式联立解得vC′=4.2 m/s,vA=2.6 m/s.
• 三、动量和能量综合问题分析
• 1.动量定理和动量守恒定律是矢量表达式,还 可写出分量表达式;而动能定理和能量守恒定律 是标量表达式,绝无分量表达式.
• 2.动量守恒及机械能守恒都有条件.
• 注意某些过程动量守恒,但机械能不守恒; 某些过程机械能守恒,但动量不守恒;某些过程 动量和机械能都守恒.但任何过程,能量都守 恒.
• 4.解题思路:(1)确定研究对象,进行受力分析; (2)确定初、末状态的动量(要先规定正方向,以便 确定动量的正、负,还要把初、末状态的速度换成 相mv对0列于方同程一求惯解性.参考系的速度);(3)利用Ft=mvt-
• 【例1】 质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的 速度落至水平地面,再以4 m/s的速度反向弹回, 取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前、后 的动量变化为________ kg·m/s.若小球与地面的 作用时间为0.2 s,则小球受到地面的平均作用力 大小为________N(取g=10 m/s2).
• 二、多过程问题中的动量守恒
• 1.正确选择系统(由哪几个物体组成)和过程,分 析系统所受的外力,看是否满足动量守恒的条 件.
• 2.准确选择初、末状态,选定正方向,根据动 量守恒定律列方程.
• 【例2】 如图1所示,光滑水平轨道上放置长木板 A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者 质静与量止C发分,生别A、碰为B撞m一(A时=起间2以k极vg0短、=)m5后Bm=C/向s1的右k速g运、度动m匀C,=速经2向过k右g一.运开段动始时,时间CA, A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再 与C碰撞.求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小.

物理粤教版高二年级选修3-5物体的碰撞_课件1

物理粤教版高二年级选修3-5物体的碰撞_课件1
物体的碰撞
1.了解历史上对碰撞问题的研究过程。 2.知道生活中各种各样的碰撞形式。 3.知道弹性碰撞和非弹性碰撞。 4.能正确表达弹性碰撞和非弹性碰撞的特征,会用能量 守恒的关系分析弹性碰撞和非弹性碰撞现象。
碰撞是自然界中常见的现象。比如,在日常生活中,有不 少这样的事例:跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海 绵垫子;从高处往下跳,落地后双腿往往要弯曲;乘坐汽车要 系好安全带等,这样做的目的是什么呢?而在某些情况下,我 们又不希望这样,比如我们是用铁锤钉钉子而不用橡胶做的锤 子。这些现象中的原因是什么呢?通过我们今天的学习来探究 其中的奥秘。碰撞既然是自然界中常见的现象,那么又应遵循 什么规律呢?
解析:A、B两物体被弹开也是碰撞。因为A、B两个物体在 细线被剪开的极短时间内被弹开,产生很大的相互作用,它具 有相互作用时间短,作用力变化快和作用力峰值大等特点,在 这瞬间木块与地面间的摩擦力与弹簧中的弹力比起来可以忽略 不计。生活中类似的事例很多,如:机车启动时对拖牟的突然 拉动,炸弹的爆炸等。
解析:(1)木块增加的动能为 ΔEk=21m2 v22=21×0.49×102J=24.5J (2)子弹损失的动能为: ΔE′k=21m1v20-12m1v21=21×0.01×(5002-102)J=1249.5J. (3)产生的内能: Q=ΔE′k-ΔEk=1249.5J-24.5J=1225J。
一、历史上对碰撞问题的研究
最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大学校长、物 理学教授_马__尔__西___。他在1639年发表的著作《_运__动__的__比__例_》中 得出了一些碰撞的结论。随后,著名的物理学家如伽利略、马 略特、牛顿、笛卡儿、惠更斯等都先后进行了一系列的实验。
二、生活中的各种碰撞 1.两个或两个以上有相__对__速__度__的物体相遇时,在很短的 时间内它们的_运__动__状__态_发生显著变化,这种物体间相互作用的 过程叫做碰撞。
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3.若两小球碰撞后它们的形变不能完全恢复原状, 碰撞前后系统的动能不再相等,这种碰有 共同的速度,这样的碰撞叫作完全非弹性碰撞.
判断正误 (1)能量守恒的碰撞一定是弹性碰撞.(×) (2) 正 碰 一 定 是 弹 性 碰 撞 , 斜 碰 一 定 是 非 弹 性 碰 撞.(×)
特别提醒:(1)物理学家所研究的碰撞,并不限于物 体直接接触的情况.分子、原子、基本粒子等微观粒子不 直接接触,但有力相互作用着,并影响彼此的运动,这种 情况也叫作碰撞.
(2)小到微观粒子,大到生活中宏观物体,再到宇宙 天体, 碰撞是自然界中最常见的物体相互作用的表现形式 之一.因此,对碰撞问题的研究,有助于我们认识和了解 物体相互作用的具体规律和丰富的粒子世界.
答案:B
题后反思 (1)能量守恒定律是普通遵循的规律,任何碰撞能量都 是守恒的. (2)弹性碰撞和非弹性碰撞是按碰撞过程的能量损失情 况划分的; 而正碰还是斜碰是按碰撞前后物体的速度方向是 否沿同一直线划分的.他们之间没有必然的对应关系.
两个穿孔小球用细线连接起来,中间夹有一根已被 压缩的弹簧,如图所示,剪开细线,小球将分别向两侧 弹开,这种现象是否也属于物体的碰撞?
提示:A、B 两物体被弹开也是碰撞.因为 A、B 两 个物体在细线被剪开的极短时间内被弹开, 产生很大的相 互作用,它具有相互作用时间短、作用力变化快和作用力 峰值大等特点, 在这瞬间小球与地面间的摩擦力与弹簧中 的弹力比起来可以忽略不计.
第一章 碰撞与动量守恒
第一节 物体的碰撞

习 标

重点




1.了解历史上对 碰撞问题的研 究过程. 2.知道生活中各 种各样的碰撞 形式. 3.知道弹性碰 撞和非弹性碰 撞.
难点
1.弹性碰撞和非弹性 碰撞的含义. 2.弹性碰撞和非弹性 碰撞的区别. 1.弹性碰撞和非弹性 碰撞的特征. 2.用能量守恒的关系 分析弹性碰撞和非弹 性碰撞的现象.
②非弹性碰撞: 若两球碰撞后它们的形变不能完全恢 复原状,这时将有一部分动能最终会转变为内能,碰撞前 后系统的动能不再相等,我们称这种碰撞是非弹性碰撞. ③完全非弹性碰撞:如果碰撞后完全不反弹,两球成 为一个整体,这种碰撞则是完全非弹性碰撞.相互碰撞时 产生的形变一点都没有恢复, 碰撞后相互作用的物体具有 共同速度,系统的动能不守恒,此时损失的动能最多.
碰撞前后物体的速度都在同一条直线上的碰撞,称 正碰,又称对心碰撞;碰撞前后物体的速度不在同一条 直线上的碰撞,称斜碰. (2)按碰撞过程的能量损失情况可分为弹性碰撞、非 弹性碰撞、完全非弹性碰撞.
①弹性碰撞:任何两个小球碰撞时都会发生形变, 若两球碰撞后形变能完全恢复,并没有能量损失,碰撞 前后两小球构成的系统的动能相等,我们称这种碰撞为 弹性碰撞.
判断正误 (1)自然界中的碰撞都是有害的.(×) (2)科学家利用高能粒子的碰撞发现新粒子.(√)
小试身手 1.最早发表有关碰撞问题研究成果的是( A.牛顿 C.惠更斯 B.伽利略 D.马尔西 )
解析: 最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大 学校长、物理学教授马尔西,故 D 对. 答案:D
知识点二 弹性碰撞和非弹性碰撞 提炼知识 1.碰撞的主要特点是:相互作用时间短,作用力变 化快和作用力峰值大等,因而其他外力可以忽略不计. 2.任何两个小球碰撞时都会发生形变,若两小球碰 撞后形变能完全恢复,则没有能量损失,碰撞前后两小 球构成的系统的动能相等,这种碰撞称为完全弹性碰撞.
1.碰撞的含义. 两个或两个以上有相对速度的物体相遇时,在很短 的时间内它们的运动状态发生显著变化,这种物体间相 互作用的过程叫作碰撞.
2.碰撞的特点. (1)碰撞现象具有如下的特征:相互作用时间短,作 用力变化快和作用力相当大,相互作用力远大于其他外 力,因而其他外力可以忽略不计.
(2)碰撞过程是在一瞬间发生的,作用时间极短,可 以忽略物体的位移,可以认为物体在碰撞前后仍在同一 位置. 3.碰撞的分类. (1)按碰撞前后,物体的速度方向是否沿同一直线可 将碰撞分为正碰和斜碰.
知识点一 对碰撞问题的研究和生活中的碰撞现象 提炼知识 1.历史上对碰撞问题的研究. (1)最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大学 校长、物理学教授马尔西.随后,著名的物理学家如伽 利略、马略特、牛顿、笛卡儿、惠更斯等都先后进行了 一系列的实验.
(2)20 世纪 30 年代以后, 由于加速器技术和探测器技 术的发展,通过高能粒子的碰撞,实验物理学家相继发 现了许多新粒子. 2.生活中的各种碰撞现象. 物体间碰撞的形式多种多样.如两个小球的碰撞, 作用前后沿同一直线运动,称为正碰;如两个小球的碰 撞,作用前后不沿同一直线运动,称为斜碰.
如图甲所示,一个运动的球与一个静止的球碰撞, 碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线 上,碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线,这属于一维 碰撞.而有些碰撞,碰撞之前球的运动速度与两球心的 连线不在同一条直线上,碰撞之后两球的速度都会偏离 原来两球心的连线.按照这一情况来分,碰撞可以分为 正碰和斜碰(如图乙所示).
小试身手 2.(多选)碰撞现象的主要特点有( A.物体相互作用时间短 B.物体相互作用前速度很大 C.物体相互作用后速度很大 D.物体间相互作用力远大于外力 )
解析:碰撞过程发生的作用时间很短,作用力很大, 远大于物体受到的外力, 与物体作用前及作用后的速度大 小无关. 答案:AD
拓展一 对碰撞问题的研究
【典例 1】 关于碰撞,下列说法正确的是( A.能量守恒的碰撞是弹性碰撞 B.弹性碰撞时机械能守恒 C.正碰是弹性碰撞 D.斜碰一定是非弹性碰撞
)
解析:能量守恒定律是普遍规律,能量在转化过程中 也守恒,但不一定动能不变,所以选项 A 错误.弹性碰 撞时产生弹性形变,碰撞后形变完全消失,碰撞过程没有 动能损失,机械能守恒,所以选项 B 正确.正碰是对心 碰撞, 但不一定是弹性碰撞, 斜碰也不一定是非弹性碰撞, 所以选项 C、D 错误.
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