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课件网) 第一章 动量与动量守恒定律 第5节 碰撞 _____ _____ 1.了解碰撞分为弹 性碰撞和非弹性 碰撞,知道两类 碰撞前后动能的 变化情况. _____ _____ 2.掌握弹性碰撞和 非弹性碰撞的规 律,能够定量分 析一维碰撞问 题,能够利用弹 性碰撞或非弹性 碰撞模型解决实 际问题. 续表 情境导学 上图装置是我们在科技馆常见到的牛顿摆.若拉起最左端一球,由静止释放, 则会把最右端一球撞出,其他球静止不动.同学们可以试着拉起更多的球同时释 放,看看撞击后会有怎样的结果. 新知课丨必备知识解读 知识点1 碰撞的分类 1 碰撞过程的动量特点和能量特点 动量特点 系统所受外力远小于内力,可认为系统的总动量守恒. 能量特点 碰撞前的总动能总是大于或等于碰撞后的总动能. 2 碰撞的分类 特别提醒 关于碰撞的两点提醒 1.自然界中,多数的碰撞实际都属于非弹性碰撞.真正的弹性碰撞,只有在分子、 原子及更小的粒子之间才会发生. 2.碰撞可能发生在空间中,也可能发生在一个平面内,还可能发生在一条直线 上.高中阶段一般只讨论发生在直线上的碰撞问题. 3 从形变的角度理解弹性碰撞和非弹性碰撞 (1)若两个物体碰撞时发生的形变是弹性形变,则在碰撞过程中只发生动能和 弹性势能之间的相互转化,总机械能保持不变,该碰撞为弹性碰撞. (2)若两个物体碰撞时发生的形变是非弹性形变,则碰撞后系统的动能有损失, 该碰撞为非弹性碰撞. 拓展延伸 对心碰撞和非对心碰撞 图1-5-1 1.对心碰撞 两球碰撞时,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会沿着这条直线, 这种碰撞称为正碰,也叫对心碰撞或一维碰撞.如图1-5-1 所示. (碰撞前后两球速度都沿同一条直线,两球组成的系统在这个方向上动量守恒.) . . 2.非对心碰撞 图1-5-2 如果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.这种碰撞称为非对心碰撞,也叫斜碰.如图1-5-2所示. . . 学思用·典例详解 例1-1 两个人在冰面上相向滚动两个完全相同的小球,两个小球碰撞后恰好都静止, 下列说法正确的是( ) D A.两个小球碰前瞬间动量相同 B.两个人对小球做的功不相等 C.碰撞过程是弹性碰撞 D.两个小球碰前瞬间动能相等 【解析】两小球相向运动,速度方向相反,动量方向相反,选项A错误;碰撞过程 中动量守恒,有,可得,则 ,由于动能相等,根 据动能定理可知,两个人对小球做的功相等,选项B错误,D正确;弹性碰撞无机械 能损失,两个小球碰撞前动能不为0,碰撞后动能为0,机械能有损失,为非弹性碰 撞,选项C错误. 图1-5-3 例1-2 如图1-5-3所示,甲、乙两人穿着同款充气服游玩,由于两人初 次穿充气服,走起路来有些控制不好平衡,所以两人在极短时间内发 生了一维直线碰撞.若甲的质量为,乙的质量为,且以相同的速率 在光滑水平面上发生相向碰撞,碰撞后乙静止不动,则这次碰撞 ( ) B A.属于完全非弹性碰撞 B.属于弹性碰撞 C.总动能全部转化为内能 D.碰撞后甲的速度大小为 【解析】规定碰撞前乙的速度方向为正方向,甲、乙碰撞过程动量守恒,由动量守 恒定律得,解得碰撞后甲的速度大小 ,选项D错误;碰撞前 系统的总动能 ,碰撞后系统的总动能 ,碰撞前后系统的总动能不变,因此该碰撞属于弹性碰撞, 选项A、C错误,B正确. 知识点2 中子的发现 1 中子的发现过程 (1)1928年,德国物理学家玻特用
粒子去轰击轻金属铍
时,发现有一种 贯穿力很强的中性射线. 图1-5-4 (2)1932年,英国物理学家查德威克 研究了这种射线,并用这种中性射线与质量 已知的氢核和氮核分别发生碰撞,认为这种 碰撞是完全弹性的,如图1-5-4所示.他在实 验中先 ... ...