2017-2018学年物理人教版选修3-5教学案:第十六章 第4节 碰 撞
2017-2018学年物理人教版选修3-5教学案:第十六章 第4节    碰  撞第3页

  

  图16­4­2

  

  提示:动量守恒。因为微观粒子相互接近时,它们之间的作用力属于内力,满足动量守恒的条件,故动量守恒。

  

对碰撞问题的理解   

  

  1.碰撞的广义理解

  物理学里所研究的碰撞,包括的范围很广,只要通过短时间作用,物体的动量发生了明显的变化,都可视为碰撞。例如:两个小球的撞击,子弹射入木块,系在绳子两端的物体将松弛的绳子突然拉直,铁锤打击钉子,列车车厢的挂接,中子轰击原子核等均可视为碰撞问题。需注意的是必须将发生碰撞的双方(如两小球、子弹和木块、铁锤和钉子、中子和原子核等)包括在同一个系统中,才能对该系统应用动量守恒定律。

  2.碰撞过程的五个特点

  (1)时间特点:在碰撞、爆炸现象中,相互作用的时间很短。

  (2)相互作用力的特点:在相互作用过程中,相互作用力先是急剧增大,然后急剧减小,平均作用力很大。

  (3)动量守恒条件的特点:系统的内力远远大于外力,所以系统即使所受合外力不为零,外力也可以忽略,系统的总动量守恒。

  (4)位移特点:碰撞、爆炸过程是在一瞬间发生的,时间极短,在物体发生碰撞、爆炸的瞬间,可忽略物体的位移,认为物体在碰撞、爆炸前后仍在同一位置。

  (5)能量特点:碰撞前总动能Ek与碰撞后总动能Ek′满足:Ek≥Ek′。

  3.碰撞中系统的能量

  (1)弹性碰撞:动量守恒,机械能守恒。

  (2)非弹性碰撞:动量守恒,动能有损失,转化为系统的内能。

(3)完全非弹性碰撞:动量守恒,动能损失最大,碰撞后两物体粘合在一起以相同的