动量守恒定律在碰撞中的应用(必须满足的三个关系)公开课用

粤教版高中物理选修3-5第一章碰撞与动量守恒复习提问•动量守恒定律的内容是什么?•有哪些表达形式？22112211vmvmvmvmp1+p2=p1/+p2/Δp1+Δp2=0，Δp1=-Δp2p初=p末•动量守恒定律成立的条件是什么？（1）系统不受外力或者所受外力之和为零；（2）系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；（3）系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。一、碰撞生活中的各种碰撞现象打台球汽车碰撞实验打桩机打桩钉钉子一、碰撞1、什么叫做碰撞？2、碰撞的特点？3、碰撞的分类？碰撞就是两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用的过程。（1）作用时间极短（2）系统内力远大于外力（3）碰撞瞬间忽略物体的位移，可认为碰撞前后仍在同一位置（1）弹性碰撞（2）非弹性碰撞在光滑的水平桌面上有两个小球A和B，如图所示，它们的质量分别为mA=2kg，mB=4kg。（1）如果小球A和小球B沿同一直线向同一方向运动，如图甲所示，速率分别是vA=5m/s和vB=2m/s，它们碰撞前的总动量是多大？方向如何？（2）如果小球A和小球B沿同一直线相向运动，如图乙所示，速率仍分别是vA=5m/s和vB=2m/s，它们碰撞前的总动量是多大？方向如何？AB甲AB乙前置作业：18kgm/s，方向向右2kgm/s，方向向右在光滑的水平桌面上有两个小球A和B，如图所示，它们的质量分别为mA=2kg，mB=4kg。（3）在以上两问中，假如无法知道小球A和小球B碰撞后速度的大小和方向，你能确定碰撞后总动量的大小和方向吗？（4）如果碰撞前两个小球沿同一直线相向运动的速率分别是vA=6m/s和vB=3m/s，碰撞后两个小球的动量大小和方向有什么关系？为什么？AB甲AB乙前置作业：能，AB系统动量守恒，碰后总动量等于碰前总动量。碰后总动量为0二、应用动量守恒定律解题的步骤【例1】质量为m1=0.1kg的小球在光滑的水平面上以v1=30m/s的速率向右运动，质量m2=0.5kg的小球以v2=10m/s的速率向左运动，某一时刻相遇发生正碰，碰撞后小球m2恰好停止。那么碰撞后小球m1的速度是多大？方向如何？碰撞过程中，AB组成的系统动量守恒，【解】取向右为正方向，则v1=30m/s，v2=-10m/s，v2，=022112211vmvmvmvm解得smv/201负号表示碰后m1的方向与规定正方向相反，即方向水平向左。由p初p末确定系统判断动量是否守恒选正方向讨论结果（1）明确哪几个物体组成的系统为研究对象（2）分析受力，判断动量是否守恒（3）规定正方向，确定初末状态各物体的动量，利用动量守恒定律列方程求解（4）进行运算得出结果，并对结果进行讨论。二、应用动量守恒定律解题的步骤【例2】在光滑水平面上，质量为m的小球A以速度v0与质量为3m的静止小球B发生正碰，碰后A球的速率为v0/2,则碰后B球的速度vB的大小为A.v0B.v0/2C.v0/6D.0【答案】B一次合理的碰撞，碰撞之后的速度要满足的条件是什么呢？速度要符合实际情况：（1）碰撞前：后面物体的速度大于前面物体的速度：v1＞v2（2）碰撞后：后面物体的速度小于等于前面物体的速度：21vv【例3】两个小球A、B在光滑水平面上相向运动，已知它们的质量分别是m1=4kg，m2=2kg，A的速度v1=3m/s（设为正），B的速度v2=-3m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是A.均为+1m/sB.+4m/s和-5m/sC.+2m/s和-1m/sD.-4m/s和+11m/s【答案】A碰撞后能量不可能增加！p初=p末=6kg·m/s二、碰撞问题必须满足的三个关系（1）动量守恒：p1+p2=p1/+p2/22112211vmvmvmvm（2）动能不增加：212k1kkkEEEE或2221212221212222mPmPmPmP（3）速度要合理：①碰撞前，后面物体的速度大于前面物体的速度：v1＞v2②碰撞后，后面物体的速度小于等于前面物体的速度：21vv或【例4】质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量PA=9kgm/s，B球的动量PB=3kgm/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球动量的可能值为smkgPsmkgPBA/6,/6A．B．C．D．smkgPsmkgPBA/4,/8smkgPsmkgPBA/14,/2smkgPsmkgPBA/17,/4【答案】A作业课后练习：第1、3题