碰撞
- 格式:ppt
- 大小:2.03 MB
- 文档页数:21
高中物理专题-碰撞一.知识要点1、碰撞:碰撞现象是指物体间的一种相互作用现象。
这种相互作用时间很短,并且在作用期间,外力的作用远小于物体间相互作用,外力的作用可忽略,所以任何碰撞现象发生前后的系统总动量保持不变。
2、正碰:两球碰撞时,如果它们相互作用力的方向沿着两球心的连线方向,这样的碰撞叫正碰。
3、弹性正碰、非弹性正碰、完全非弹性正碰:①如果两球在正碰过程中,系统的机械能无损失,这种正碰为弹性正碰。
②如果两球在正碰过程中,系统的机械能有损失,这样的正碰称为非弹性正碰。
③如果两球正碰后粘合在一起以共同速度运动,这种正碰叫完全非弹性正碰。
4、弹性正确分析:①过程分析:弹性正碰过程可分为两个过程,即压缩过程和恢复过程。
见下图。
②规律分析:弹性正碰过程中系统动量守恒,机械能守恒(机械能表现为动能)二.典型例题分析例1如图所示,物体B 与一个轻弹簧连接后静止在光滑的水平地面上,物体A 以某一速度v 与弹簧和物体B 发生碰撞(无能量损失),在碰撞过程中,下列说法中正确的是( )A .当A 的速度为零时,弹簧的压缩量最大B .当A 与B 速度相等时,弹簧的压缩量最大C .当弹簧恢复原长时,A 与B 的最终速度都是v /2D .如果A 、B 两物体的质量相等,两物体再次分开时,A 的速度最小例2.如图所示,在光滑的水平面上,依次有质量为m 、2m 、3m ……10m 的10个球,排成一条直线,彼此间有一定的距离,开始时,后面的9个球都是静止的,第一个小球以初速度v 向着第二个小球碰去,这样依次碰撞下去,最后它们全部粘合在一起向前运动,由于小球之间连续的碰撞,系统损失的机械能为 。
例3.A 、B 两小物块在光滑水平面上沿同一直线同向运动,动量分别为P A =6.0kg ∙m/s ,P B = 8.0kg ∙m/s .A 追上B 并与B 发生正碰,碰后A 、B 的动量分别为P A ' 和P B ',P A '、P B ' 的值可能为( )A .P A ' = PB '=7.0kg ∙m/s B .P A ' = 3.0kg ∙m/s ,P B '=11.0kg ∙m/sC .P A ' =-2.0kg ∙m/s ,P B '=16.0kg ∙m/sD .P A ' = -6.0kg ∙m/s ,P B '=20.0kg ∙m/s例4.质量为m 的小球A ,沿光滑水平面以v 0的速度与质量为2m 的静止小球B 发生正碰,碰撞后A 球的动能变为原来的91,那么小球B 的速度可能是( ) A .031v B .032v C .094v D .095v巩固练习1.三个相同的小球a 、b 、c 以相同的速度沿光滑水平向前运动,它们分别与另外三个不同的静止小球对心正碰后,a 球反向弹回,b 球与被碰球粘在一起向前运动,c 球静止,则( )A .a 球对被碰球的冲量最大B .b 球损失的动能最多C .c 球克服阻力作功最少D .三种碰撞系统机械能守恒2.半径相等的两个小球甲和乙,在光滑水平面上沿同一直线相向运动,甲球质量大于乙球质量,相碰前两球运动能相等,两球发生对心正碰后两球的运动状态可能是()A .甲球速度为零B .乙球速度为零C .两球速度均不为零D .两球速度方向均与碰前相反,两球动能仍相等3.在光滑水平面上,有A 、B 两球沿同一直线向右运动,A 在后,B 在前,A 追上B ,发生碰撞,已知两球碰前的动量分别为P A =12kg ·m/s ,P B =13kg ·m/s ,碰撞前后出现的动量变量△P A 、△P B 可能为 ( )A .△P A =-3㎏·m/s,△PB =3kg ·m/sB .△P A =4㎏·m/s,△P B =-4kg ·m/sC .△P A =-5㎏·m/s,△P B =5kg ·m/sD .△P A =-24㎏·m/s,△P B =24kg ·m/s4.在光滑的水平导轨上有A 、B 两球,球A 追上并与球B 正碰,碰前两球动量分别为p a =5㎏·m/s,p B =7㎏·m /s,碰后球B 的动量p′=10㎏·m/s,则两球质量m A 、m B 的关系可能是().A.m B =m AB.m B =2m A C .m B =4m A D.m B =6m A5.质量为4.0kg 的物体A 静止在光滑的水平面上,另一个质量为2.0kg 的物体B ,以5.0m/s 的水平速度与物体A 相撞,碰撞后物体B 以1.0m/s 的速度反向弹回,则相撞过程中损失的机械能是多少?6.在光滑水平面上有A 、B 两物体,A 的质量为0.2㎏,B 的质量为0.5㎏,A 以5m/s 的速度撞向静止的B (A 、B 相互作用时间级短,可忽略不计)。
碰撞的概念碰撞是物体相互接触时产生的力的作用过程。
它是物体在碰撞过程中能量转化和守恒的表现。
碰撞现象广泛存在于日常生活和自然界中。
对碰撞的研究不仅可以解释很多物理现象,还可以应用于工程设计和交通安全等领域。
下面我将从碰撞的基本原理、类型、影响因素以及应用等方面介绍碰撞的概念。
首先,碰撞的基本原理是质点(小物体)间或刚体(大物体)间的相互作用。
当两个物体在碰撞前具有不同的速度、方向或形状时,它们在碰撞过程中会发生力的作用,使得物体的运动状态发生变化。
根据力的作用方向和大小,碰撞可以分为弹性碰撞和非弹性碰撞。
弹性碰撞是指物体在碰撞后恢复原状的碰撞过程。
在弹性碰撞中,两个物体之间的相对速度和总动能在碰撞前后都保持不变。
例如,当两个小球以相等的速度相向而行碰撞时,它们会互相弹开,同时速度和能量会重新分配到各自的物体上,整个碰撞过程中能量的总和保持不变。
非弹性碰撞是指物体在碰撞后不恢复原状的碰撞过程。
在非弹性碰撞中,物体之间的相对速度和总动能在碰撞前后会发生改变。
例如,当两个物体碰撞后粘在一起,形成一个整体时,它们会共享动量和能量,整个碰撞过程中能量的总和会发生损失。
碰撞过程中的力可以通过牛顿第三定律(作用力与反作用力相等但方向相反)来解释。
当两个物体碰撞时,它们会施加等大但方向相反的力。
根据质量和速度的关系,可以计算出碰撞过程中的作用力以及物体的加速度和位移等物理量。
碰撞的影响因素主要有碰撞速度、质量和形状。
碰撞速度是指物体碰撞时的相对速度,速度越大,碰撞过程中的力也越大。
质量是物体的重量,质量越大,碰撞过程中对其他物体的作用力越大。
形状是指物体的外形和结构,形状不同会导致碰撞后的运动轨迹和碰撞结果不同。
在实际生活和工程设计中,碰撞的概念和原理具有广泛的应用。
例如,在交通事故中,了解碰撞的原理可以帮助我们理解事故发生的原因和力的作用情况,进而采取相应的防护措施。
在工程设计中,碰撞的概念被广泛应用于汽车安全设计、材料强度测试等领域。
“碰撞”特点及应用两个物体相遇,如果物体之间的相互作用仅持续一个极为短暂的时间,而运动状态发生显著变化的现象,叫做碰撞。
碰撞是一个非常基本,但又是十分重要的物理模型,其基本特点是:(1) 时间极短,位移为零——由于物体在发生碰撞时,所用时间极短,因此在计算物体运动时间时,通常把碰撞时间忽略不计;在碰撞这一极短的时间内,物体的位置是来不及改变的,由此我们可以认为物体在碰撞中位移为零。
(2) 动量守恒——因碰撞时间极短,相互作用的内力大于外力,所以,系统在碰撞过程中动量守恒。
(3) 动能不增——在碰撞过程中,系统总动能只有减少或不变,而绝不会增加。
若弹性碰撞同时满足动量、动能守恒;非弹性碰撞只满足动量守恒,而系统的动能减少。
下面仅以三道典型题为例作一解析。
一、碰撞中动量或动能可能取值的判断例1、在光滑水平面上,动能为E 0、动量的大小为p 0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球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E 1、p 1,球2的动能和动量的大小分别记为E 2、p 2,则必有( )A .E 1<E 0B .p 1<p 0C .E 2>E 0D .p 2>p 0解析:判断碰撞中动量、动能(或速度)的可能取值问题,是不少学生感到十分棘手的问题。
解答这类问题,一定要明确动量与动能的关系和动量及动量守恒的矢量性。
通过推理和分析,方能做出正确判断。
设P o 的方向为正方向。
钢球1与钢球2在碰撞过程中满足动量守恒的条件,因而有:P o =P 2–P 1,变形为P 2=P o +P 1>P o 。
故D 正确。
由碰撞的特点知,在碰撞的过程中球1、2组成的系统的动能不会增加,因此有:E o ≥ E 1+E 2,显然E o >E 1,E o >E 2,选项A 正确,C 错误。
由动能与动量的关系式K mE P 2=和E o >E 1可推知P o >P 1,选项B 正确。
什么是碰撞?1. 碰撞的定义碰撞是指物体之间相互接触或相互撞击的过程,通常会产生能量的转移或者形状的改变。
在物理学或者天文学中,碰撞是一种常见的现象,可以产生各种有趣的效果。
2. 碰撞的分类根据碰撞物体的性质,碰撞可以分为完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞两种。
在完全弹性碰撞中,碰撞后两个物体的总动能守恒,而在非完全弹性碰撞中,部分动能会转化为其他形式的能量,比如热能或者声能。
2.1 完全弹性碰撞完全弹性碰撞的典型案例是弹珠之间的碰撞。
当两颗弹珠以一定速度相互碰撞时,它们会互相反弹,速度和动能会发生变化,但总动能保持不变。
这种碰撞模型在物理实验和理论研究中被广泛应用。
2.2 非完全弹性碰撞非完全弹性碰撞的例子有很多,比如车辆相撞、球拍击球等。
在这种碰撞中,碰撞后物体的形状会改变,动能也会有损失。
例如,在车辆碰撞中,车辆的外壳可能会受到损坏,而动能则会转化为热能和声能。
3. 碰撞的影响碰撞不仅会导致物体形状的改变和能量的转移,还可能产生一系列有趣的效果。
比如在天文学中,碰撞可以导致恒星的形成,也可以造成行星之间的相互吸引力。
3.1 恒星碰撞当两颗恒星在宇宙空间中相撞时,它们的外壳可能会破碎,内部物质会相互融合,形成一个更大的恒星。
这种过程被称为恒星碰撞,通常发生在星系中心或者星际云中。
3.2 行星碰撞在太阳系形成的早期阶段,行星之间也可能发生碰撞。
这种碰撞可以导致行星的轨道改变,也可能产生新的卫星或者陨石带。
一些科学家认为,地球上月球的形成就可能是一次行星碰撞的结果。
4. 碰撞的应用碰撞不仅在物理学和天文学中具有重要的研究价值,还在工程和技术领域中有着广泛的应用。
比如在汽车安全设计中,工程师会模拟车辆碰撞的过程,以提高车辆的抗撞能力。
4.1 碰撞试验碰撞试验是衡量物体碰撞效果的一种常见方法。
通过在实验室中模拟不同碰撞情况,科学家可以研究碰撞过程中的能量传递和形状变化,为工程设计和研发提供参考。
4.2 碰撞仿真借助计算机技术,工程师可以进行碰撞仿真,模拟不同物体之间的碰撞效果。
碰撞知识点总结碰撞是一种物理现象,描述了两种或两种以上的物体在运动中相互接触的过程。
在碰撞的过程中,动量和能量可能会发生改变,并且会有许多重要的物理因素需要考虑。
本文将对碰撞相关的知识点进行总结,包括碰撞的基本概念,碰撞类型,碰撞的守恒定律,以及与碰撞相关的实际应用。
1. 碰撞的基本概念碰撞是指两个或两个以上的物体在运动中相互接触的过程。
在碰撞发生时,通常会有动量和能量的转移或改变。
碰撞可以分为弹性碰撞和非弹性碰撞两种类型。
在弹性碰撞中,动能和动量会得到良好的保持,而在非弹性碰撞中,动能和/或动量会发生变化。
2. 碰撞类型弹性碰撞是指在碰撞中动能和动量都会被保持的碰撞形式。
这种类型的碰撞通常发生在没有能量损失的理想条件下。
而非弹性碰撞则是指在碰撞中动能和/或动量会发生改变的碰撞形式。
这种类型的碰撞通常会导致能量的损失或转化。
3. 碰撞的守恒定律在碰撞过程中,常常会出现一些守恒定律,包括动量守恒定律和动能守恒定律。
动量守恒定律说明了在一个系统内,如果外力为零,则系统的总动量将会保持不变。
而动能守恒定律则说明了在一个封闭系统中,总能量保持不变。
这些守恒定律在研究碰撞过程中具有重要的作用。
4. 与碰撞相关的实际应用在现实生活中,碰撞是一种常见的物理现象,其在许多领域都具有重要的应用价值。
例如,在交通安全领域,了解碰撞可以帮助设计更安全的汽车结构和安全带系统。
在材料工程领域,了解碰撞可以帮助设计更耐用的材料和结构。
在天体物理学领域,了解碰撞可以帮助研究行星和星系的形成和演化。
综上所述,碰撞是一种重要的物理现象,其在许多领域都具有重要的应用价值。
通过深入了解碰撞的基本概念,类型,守恒定律和实际应用,我们可以更好地理解和利用碰撞现象,从而推动科学技术的发展和进步。
希望本文能够为读者提供有益的参考和启发。
inpinge名词碰撞(inpinge)是一个英文名词,指的是物体之间的接触和相互作用。
在日常生活和科学研究中,碰撞现象无处不在,例如汽车碰撞、乒乓球撞击、分子间的相互作用等。
碰撞可以导致各种后果,如损坏、变形、能量转化等。
根据碰撞物体的性质和速度,碰撞可以分为弹性碰撞和非弹性碰撞。
弹性碰撞是指物体在碰撞过程中,能量损失很小,可以忽略不计。
在这种情况下,碰撞前后物体的速度和方向会发生改变,但总能量保持不变。
弹性碰撞广泛应用于物理学、力学和生物学等领域。
例如,在弹性绳索比赛中,选手们需要通过碰撞来传递能量,实现更高的跳跃高度。
非弹性碰撞则是指物体在碰撞过程中,能量损失较大,不能忽略不计。
这种碰撞现象在现实生活中也非常常见,如交通事故、摔跤等。
在非弹性碰撞中,物体的形状和速度都会发生改变,而且能量损失会导致物体间的相互作用减弱。
非弹性碰撞的研究对于交通安全、材料科学等领域具有重要意义。
碰撞现象的研究有着广泛的实际应用。
在力学领域,碰撞理论被用来分析物体间的相互作用和力学系统的稳定性。
在物理学中,碰撞过程是研究量子力学和统计力学的重要实验基础。
在生物学中,细胞间的碰撞对于细胞生长、分裂和生物膜的形成具有重要意义。
此外,碰撞现象还在地球物理学、宇宙学等领域发挥着关键作用。
总之,碰撞是一个丰富多样的现象,既存在于微观世界,也体现在宏观世界中。
对碰撞现象的研究,有助于我们更好地理解自然界中的各种现象,并为科学技术的发展提供理论支持。
在未来的科学研究中,对碰撞现象的深入探讨将不断拓宽我们的认知边界,推动人类社会的发展。