第一章 第一节+物体的碰撞+Word版含解析

第一节物体的碰撞 1．碰撞是力学的基本问题之一，著名的科学家伽利略、牛顿等都先后进行了一系列的实验，从最初对一些现象无法做出解释，到逐渐归纳成系统的理论，总结出碰撞的规律，都为后来的动量守恒定律奠定了基础。 2．20世纪30年代以后，由于加速器技术和探测技术的发展，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。 3．物体间碰撞的形式多种多样。如图甲所示，两小球碰撞时的速度沿着连心线的方向，这种碰撞称为正碰。如图乙所示，两球碰撞前的相对速度不在连心线上，这种碰撞称为斜碰。 4．碰撞的最主要特点是：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。 5．如果碰撞过程中系统动能守恒，这样的碰撞叫作弹性碰撞。如果碰撞过程中系统动能不守恒，这样的碰撞叫作非弹性碰撞。如果两个物体碰撞后合为一体具有共同的速度，这样的碰撞叫作完全非弹性碰撞。 对碰撞现象的研究 1.碰撞现象 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，物体间相互作用的过程叫碰撞。 2．碰撞的特点 (1)作用时间极短，相互作用力变化很快，平均作用力很大；相互作用力远大于其他外力，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，所以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 按碰撞过程的能量损失情况可分为完全弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞。 (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。 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。 (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，但相互以力作用着，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。 1．根据碰撞过程中动能的损失情况，物体间的碰撞可分为_____碰撞，_____碰撞和_____碰撞，其中_____碰撞的动能损失最大。 解析：在碰撞过程中，若物体的动能无损失，则称这种碰撞为弹性碰撞；若碰撞时物体的形变不能完全恢复，此时将有部分动能转化为热能，这种碰撞称为非弹性碰撞，若碰撞时，物体的形变完全不能恢复，此时动能损失最多，这种碰撞称为完全非弹性碰撞。 答案：弹性　非弹性　完全非弹性　完全非弹性 碰撞过程的分析 以两个质量相同的理想弹性小球相向运动的情况为例，讨论碰撞的具体过程，如图所示。 图中小球内部的箭头表示运动的速度方向，箭头的长短表示速度的大小。 两个相向运动的弹性小球开始相 ... ...