第 3 节科学探究：一维弹性碰撞

第3节科学探究：一维弹性碰撞

一、不同类型的碰撞 碰撞中物体的相互作用时间极短;相互作用力极大，即内力远大于外力;总动量守恒。 1、概念： 1、非弹性碰撞: 碰撞过程中物体会发生形变，还会发热、发声，碰撞中有内能或其它形式能的产生，相互作用后，系统的动能减少。 2、完全非弹性碰撞: 两个物体碰撞后结为一体，系统的动能减少最多 3、弹性碰撞: 碰撞中的相互作用力是弹力、电场力，碰撞中只有物体间动能、势能的转化，相互作用前后，系统的动能保持不变。

二、弹性碰撞的实验研究 实验1：质量相等的两个钢球的碰撞，即 B球静止，A球以某一速度碰B球。学生观察：两球质量相等时，碰撞的特点是两球交换速度。即：B球以A球碰前的速度运动，而A球静止。实验2：质量不相等的两个钢球（A球质量大于B球质量）的碰撞，B球静止，A球以某一速度碰B球。被碰质量较小时，碰撞特点：A、B球向同一方向运动，且 A球速度小于B球速度。学生观察：实验3：质量不相等的两个钢球（A球质量大于B球质量）的碰撞，A球静止，B球以某一速度碰A球。学生观察：被碰质量较大时，碰撞特点：A、B球向相反方向运动，且 B球被反弹。

V1 V2=0 光滑三、弹性碰撞规律弹性碰撞研究: m1 m2 m2 m1

① 若m1=m2 ， 可得v1’=0 ，v2’=v1 ，相当于两球交换速度． ②若 m2>>m1，则v1’= -v1 ， v2’=0 ． ③若 m1 >> m2 ，则v1’= v1，v2’=2v1 ．

总结: 碰撞的规律: 1. 遵循动量守恒定律: 内力远大于外力. 2. 能量不会增加. 只有弹性碰撞的动能守恒. 3. 物体位置不突变. 但速度可以突变. (碰撞过程两物体产生的位移可忽略) 4. 碰撞只发生一次. 在没有外力的情况下,不是分离就是共同运动.

总动能不能增加，即 ，知:A·B·C也都满足. 练习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.pA'=6kg·m/s,pB'=6kg·m/s B. pA'=3kg·m/s,pB'=9kg·m/s C. pA'=－2kg·m/s,pB'=14kg·m/s D. pA'=－4kg·m/s,pB'=17kg·m/s A 分析:碰撞动量守恒, 知:A·B·C都满足. 得:只有A正确了

v A B C 练习2．用轻弹簧相连的质量均为m=2㎏的A、B两物体都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量M = 4㎏的物体C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，求：（1）当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度。（2）弹性势能的最大值是多大？ 3m/s 12J

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