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1、16.4 碰 撞,生活中的各种碰撞现象,台球碰撞的频闪照片,汽车碰撞实验,钉钉子,打桩机打桩,水上电动碰碰船,1、系统在碰撞过程中动量守恒吗？,2、系统在碰撞过程中机械能守恒吗？,问 题,一、碰撞的特点：,1、相互作用时间极短。,、相互作用力极大，即内力远大于外力，所以遵循动量守恒定律。,3、速度可以发生变化，位置不变,碰撞过程相互作用力很大，内力远大于外力，所以遵从动量守恒定律。那么，碰撞过程系统机械能不变吗？例如，两个物体相碰，碰撞之前它们的动能之和与碰撞之后的动能之和相等吗？,思考与讨论？,由动量守恒定律：,碰撞前系统总动能：,碰撞后系统总动能：,碰撞过程中有机械能损失,理论论证,分类方
2、式之一：从能量变化方面分类,二、碰撞的分类,碰撞过程中机械能守恒,碰撞过程中机械能不守恒,碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动,1、弹性碰撞：,2、非弹性碰撞：,3、完全非弹性碰撞：,机械能损失最大!,【讨论1】弹性碰撞,一维碰撞后的速度分析,v1,v1/,m1,v2/,m2,m1,m2,讨论2,讨论3,【例1】质量为m速度为v的A球，跟质量为3m的静止B球发生正碰，碰撞可能是弹性，也可能非弹性，碰后B球的速度可能是以下值吗？ （A）0.6v (B)0.4v (C)0.2v,解：B球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞情形,由动量守恒：,B球速度的最大值发生在弹性碰撞时：,所以，只有0.4v是速度
3、可能值,分类方式之二：从碰撞速度方向分类,1、对心碰撞正碰：,2、非对心碰撞斜碰：,碰前运动速度与两球心连线处于同一直线上,碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上,【设问】斜碰过程满足动量守恒吗？为什么？如图，能否大致画出碰后A球的速度方向？,三、碰撞的三大原则 1、系统动量守恒原则：碰撞前后系统的总动量守恒。 2、动能不增加原则：碰撞后系统的总动能小于或等于碰撞前系统的总动能，即系统的总动能不增加。 3、速度合理性原则：若碰后两物体同向运动，则碰撞后后面物体的速度一定小于或等于前面物体的速度。,【例2】在光滑水平面上，动能为E0、动量的大小为P0的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞，碰撞前后球
4、1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、P1，球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2，则必有： A、E1E0 D、P2P0,ABD,例3：如图所示，一质量为m的子弹以水平速度 v0飞向小球，小球的质量为M，悬挂小球的绳长为L，子弹击中小球并留在其中，求（1）子弹打小球过程中所产生的热量。 （2）小球向右摆起的最大高度。,解：在子弹打进小球的过程中，根据动量守恒定律，有,根据能量守恒，系统减少的动能等于摩擦产生的热能,子弹和小球一起共同摆至最高点的过程，根据机械能守恒定律，有,解得摆起的最大高度,四、微观世界碰撞现象散射,基本知识点,弹性碰撞动量、机械能守恒,非弹性碰撞动量守恒、机械能有损失,完全非弹性碰撞动量守恒、机械能损失最大,基本思想方法,猜想,推论,小结：,对心碰撞（正碰）碰撞前后速度沿球心连线,非对心碰撞（斜碰）碰撞前后速度不共线,验证,