1、粤教版高中物理选修粤教版高中物理选修3-5 第一章第一章 碰撞与动量守恒碰撞与动量守恒 动量守恒定律的内容是什么动量守恒定律的内容是什么?有哪些表达形式？有哪些表达形式？22112211vmvmvmvmp1+p2=p1/+p2/p1+p2=0，p1=-p2p初初=p末末 动量守恒定律成立的条件是什么？动量守恒定律成立的条件是什么？（1 1）系统不受外力或者所受外力之和为零）系统不受外力或者所受外力之和为零；（2 2）系统受外力，但外力远小于内力，可）系统受外力，但外力远小于内力，可以以 忽略不计；忽略不计；（3）系统在某一个方向上所受的合外力为零，）系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向
2、上动量守恒。则该方向上动量守恒。一、碰撞一、碰撞生活中的各种碰撞现象生活中的各种碰撞现象打打台台球球汽车碰撞实验汽车碰撞实验打打桩桩机机打打桩桩钉钉子钉钉子一、碰撞一、碰撞1 1、什么叫做碰撞？、什么叫做碰撞？2 2、碰撞的特点？、碰撞的特点？3 3、碰撞的分类？、碰撞的分类？碰撞就是两个或两个以上的物体在相遇的碰撞就是两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用的过程。极短时间内产生非常大的相互作用的过程。（1 1）作用时间极短）作用时间极短（2 2）系统内力远大于外力）系统内力远大于外力（3 3）碰撞瞬间忽略物体的位移，可认为碰撞前后）碰撞瞬间忽略物体的位移，可认为碰撞前后
3、仍在同一位置仍在同一位置（1 1）弹性碰撞（）弹性碰撞（2 2）非弹性碰撞）非弹性碰撞在光滑的水平桌面上有两个小球在光滑的水平桌面上有两个小球A A和和B B，如图所示，它们，如图所示，它们的质量分别为的质量分别为m mA A=2kg=2kg，m mB B=4kg=4kg。（1 1）如果小球）如果小球A A和小球和小球B B沿同一直线向同一方向运动，沿同一直线向同一方向运动，如图甲所示，速率分别是如图甲所示，速率分别是v vA A=5m/s=5m/s和和v vB B=2m/s=2m/s，它们碰撞，它们碰撞前的总动量是多大？方向如何？前的总动量是多大？方向如何？（2 2）如果小球）如果小球A A
4、和小球和小球B B沿同一直线相向运动，如图乙沿同一直线相向运动，如图乙所示，速率仍分别是所示，速率仍分别是v vA A=5m/s=5m/s和和v vB B=2m/s=2m/s，它们碰撞前的，它们碰撞前的总动量是多大？方向如何？总动量是多大？方向如何？AB甲甲AB乙乙前置作业：前置作业：18kgm/s18kgm/s，方向向右，方向向右2kgm/s2kgm/s，方向向右，方向向右在光滑的水平桌面上有两个小球在光滑的水平桌面上有两个小球A A和和B B，如图所示，它们，如图所示，它们的质量分别为的质量分别为m mA A=2kg=2kg，m mB B=4kg=4kg。（3 3）在以上两问中，假如无法知
5、道小球）在以上两问中，假如无法知道小球A A和小球和小球B B碰撞碰撞后速度的大小和方向，你能确定碰撞后总动量的大小和后速度的大小和方向，你能确定碰撞后总动量的大小和方向吗？方向吗？（4 4）如果碰撞前两个小球沿同一直线相向运动的速率）如果碰撞前两个小球沿同一直线相向运动的速率分别是分别是v vA A=6m/s=6m/s和和v vB B=3m/s=3m/s，碰撞后两个小球的动量大小，碰撞后两个小球的动量大小和方向有什么关系？为什么？和方向有什么关系？为什么？AB甲甲AB乙乙前置作业：前置作业：能，能，ABAB系统动量守恒，碰后总动量等于碰前总动量。系统动量守恒，碰后总动量等于碰前总动量。碰后总
6、动量为碰后总动量为0 0二、应用动量守恒定律解题的步骤二、应用动量守恒定律解题的步骤【例【例1 1】质量为质量为m m1 1=0.1kg=0.1kg的小球在光滑的水平面上以的小球在光滑的水平面上以v v1 1=30m/s=30m/s的速率向右运动，质量的速率向右运动，质量m m2 2=0.5kg=0.5kg的小球以的小球以v v2 2=10m/s=10m/s的速率向左运动，某一时刻相遇发生正碰，的速率向左运动，某一时刻相遇发生正碰，碰撞后小球碰撞后小球m m2 2恰好停止。那么碰撞后小球恰好停止。那么碰撞后小球m m1 1的速度是的速度是多大？方向如何？多大？方向如何？碰撞过程中，碰撞过程中，
7、AB组成的系统动量守恒，组成的系统动量守恒，【解解】取向右为正方向，取向右为正方向，则则v v1 1=30m/s=30m/s，v v2 2=-10m/s=-10m/s，v v2 2，=0=022112211vmvmvmvm解得解得smv/201负号表示碰后负号表示碰后m1的方向与规定正方向相反，的方向与规定正方向相反，即方向水平向左。即方向水平向左。由由p初初p末末（1 1）明确哪几个物体组成的系统为研究对象）明确哪几个物体组成的系统为研究对象（2 2）分析受力，判断动量是否守恒）分析受力，判断动量是否守恒（3 3）规定正方向，确定初末状态各物体的动量，）规定正方向，确定初末状态各物体的动量，
8、利用动量守恒定律列方程求解利用动量守恒定律列方程求解（4 4）进行运算得出结果，并对结果进行讨论。）进行运算得出结果，并对结果进行讨论。二、应用动量守恒定律解题的步骤二、应用动量守恒定律解题的步骤【例例2 2】在光滑水平面上，质量为在光滑水平面上，质量为m m的小球的小球A A以速以速度度v v0 0与质量为与质量为3m3m的静止小球的静止小球B B发生正碰，碰后发生正碰，碰后A A球的速率为球的速率为v v0 0/2,/2,则碰后则碰后B B球的速度球的速度v vB B的大小为的大小为A.vA.v0 0 B.v B.v0 0/2 /2 C.vC.v0 0/6 D.0/6 D.0【答案答案】B
9、一次合理的碰撞，碰撞之后的速度要满足的条件是什么呢？速度要符合实际情况：速度要符合实际情况：（1）碰撞前：）碰撞前：后面物体的速度大于前面物体的速度：后面物体的速度大于前面物体的速度：v1v2（2）碰撞后：）碰撞后：后面物体的速度小于等于前面物体的速度：后面物体的速度小于等于前面物体的速度：21vv【例【例3 3】两个小球两个小球A A、B B在光滑水平面上相向运动，在光滑水平面上相向运动，已知它们的质量分别是已知它们的质量分别是m m1 1=4kg=4kg，m m2 2=2kg=2kg，A A的速的速度度v v1 1=3m/s=3m/s（设为正），（设为正），B B的速度的速度v v2 2=
10、-3m/s=-3m/s，则它，则它们发生正碰后，其速度可能分别是们发生正碰后，其速度可能分别是A.A.均为均为+1m/s+1m/s B.+4 m/sB.+4 m/s和和-5 m/s-5 m/sC.+2 m/sC.+2 m/s和和-1 m/s-1 m/sD.-4 m/sD.-4 m/s和和+11 m/s+11 m/s【答案答案】A碰撞后能量不可能增加！碰撞后能量不可能增加！p初初=p末末=6kgm/s二、碰撞问题必须满足的三个关系二、碰撞问题必须满足的三个关系（1）动量守恒：）动量守恒：p1+p2=p1/+p2/22112211vmvmvmvm（2 2）动能不增加：）动能不增加：212k1kkk
11、EEEE?或或2221212221212222mPmPmPmP（3 3）速度要合理：）速度要合理：碰撞前，后面物体的速度大于前面物体的速度：碰撞前，后面物体的速度大于前面物体的速度：v1v2碰撞后，后面物体的速度小于等于前面物体的碰撞后，后面物体的速度小于等于前面物体的 速度：速度：21vv或或【例【例4 4】质量相等的质量相等的A A、B B两球在光滑水平面上沿两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，同一直线、同一方向运动，A A球的动量球的动量P PA A=9kgm/s=9kgm/s，B B球的动量球的动量P PB B=3kgm/s=3kgm/s，当，当A A球追上球追上B B球时发生碰撞，球时发生碰撞，则碰撞后则碰撞后A A、B B两球动量的可能值为两球动量的可能值为smkgPsmkgPBA/6,/6A AB BC CD DsmkgPsmkgPBA/4,/8smkgPsmkgPBA/14,/2smkgPsmkgPBA/17,/4【答案答案】A作 业
