2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-5课件：1-1,1-2(1) 物体的碰撞 动量　动量守恒定律

第一节物体的碰撞第二节(1)动量动量守恒定律 目标定位1.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.2.理解动量、冲量的概念，知道动量的变化量也是矢量.3.理解动量定理并能解释和解决实际问题.4.理解动量与动能、动量定理与动能定理的区别 一、物体的碰撞1碰撞碰撞就是两个或两个以上的物体在相遇的 时间内产生非常大的相互作用的过程其最主要特点是：相互作用 ，作用力 和作用力峰值 等极短时间短变化快大 2碰撞的分类(1)按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一条直线可分为：正碰(对心碰撞)：作用前后 斜碰(非对心碰撞)：作用前后 (2)按碰撞过程中机械能是否损失分为：弹性碰撞：碰撞前后系统的动能 ，Ek1Ek2Ek1Ek2.非弹性碰撞：碰撞前后系统的动能不再相等，E k1Ek2Ek1Ek2.沿同一条直线不沿同一条直线相等 二、动量及其改变1冲量(1)定义：物体受到的 与 的乘积(2)定义式：I .(3)单位：在国际单位制中，冲量的单位是 ，符号为 .力力的作用时间Ft牛顿秒Ns 2动量(1)定义：运动物体的 和它的 的乘积(2)定义式：p .(3)单位：在国际单位制中，动量的单位是 ，符号为 .(4)方向：动量是矢量，其方向与速度方向相同质量速度m v千克米每秒kgms1 3动量的变化量物体在某段时间内 与 的矢量差(也是矢量)，p (矢量式)4动量定理(1)内容：物体所受 的冲量，等于物体 (2)公式：Ftm vtm v0.末动量初动量pp0合力动量的改变量 预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3 一、弹性碰撞和非弹性碰撞1碰撞中能量的特点：碰撞过程中，一般伴随机械能的损失，即：Ek1Ek2Ek10Ek20.2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，即碰撞前后两物体构成的系统的动能相等3非弹性碰撞：两个物体碰撞后形变不能完全恢复，该过程有动能转化为其他形式的能，总动能减少非弹性碰撞的特例：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 【例1】一个质量为2 kg的小球A以v03 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 针对训练1现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞已知碰撞后甲滑块静止不动，乙滑块反向运动，且速度大小为2v.那么这次碰撞是()A弹性碰撞 B非弹性碰撞C完全非弹性碰撞 D条件不足，无法确定答案A 3动量的变化量(p)ppp0(1)若p、p0在同一条直线上，先规定正方向，再用正、负号表示p、p0的方向，则可用ppp0m vtm v0进行代数运算(2)动量变化量的方向：与速度变化的方向相同 【例2】羽毛球是速度较快的球类运动之一，运动员扣杀羽毛球的速度可达到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，羽毛球的动能变化量是多少？答案(1)0.6 kgm/s，方向与球飞来的方向相反(2)21 J 借题发挥关于动量变化量的计算(1)若初、末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提下，可化矢量运算为代数运算(2)若初、末动量不在同一直线上，运算时应遵循平行四边形定则 三、对动量定理的理解和应用1动量定理的理解(1)动量定理的表达式Ftm vtm v0是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义(2)动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因(3)公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是变力，则F应是合外力在作用时间内的平均值 2动量定理的应用(1)定性分析有关现象：物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大；力的作用时间越长，力就越小作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大；力的作用时间越短，动量变化量越小(2)应用动量定理定量计算的一般步骤：选定研究对象，明确运动过程进行受力分析和运动的初、末状态分析选定正方向，根据动量定理列方程求解 【例3】在水平力F30 N的作用下，质量m5 kg的物体由静止开始沿水平面运动已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10 m/s2)答案12 s 针对训练2质量为0.5 kg的弹性小球，从1.25 m高处自由下落，与地板碰撞后回跳高度为0.8 m，g取10 m/s2.(1)若地板对小球的平均冲力大小为100 N，求小球与地板的碰撞时间；(2)若小球与地板碰撞无机械能损失，碰撞时间为0.1 s，求小球对地板的平均冲力答案(1)0.047 s(2)55 N，方向竖直向下 (2)由于小球与地板碰撞无机械能损失故碰撞后球的速度：v25 m/s，方向竖直向上由动量定理得(Fm g)tm v2(m v1)解得F55 N由牛顿第三定律得小球对地板的平均冲力大小为55 N，方向竖直向下.