1.碰撞
[学习目标] 1.知道碰撞的特点.2.会用实验探究碰撞前后物体动能的变化.(重点)3.知道弹性碰撞和非弹性碰撞,会用能量的观点分析弹性碰撞和非弹性碰撞.(重点、难点)
一、碰撞现象
做相对运动的两个(或几个)物体相遇而发生相互作用,在很短的时间内,它们的运动状态会发生显著变化,这一过程叫作碰撞.
二、碰撞中动能的变化
两物体相碰,它们的运动状态将发生变化.对于不同情况下的碰撞,动能变化的情况不同.
三、碰撞的分类
按照碰撞前后两物体总动能是否变化,可将碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞两类.
1.弹性碰撞
碰撞前后系统总动能不变,这种碰撞称为弹性碰撞.
2.非弹性碰撞
碰撞后的系统总动能减小了,有一部分动能转化为其他形式的能量,这种碰撞称为非弹性碰撞.
3.完全非弹性碰撞
在非弹性碰撞中,如果两物体碰后粘在一起,以相同的速度运动,这种碰撞称为完全非弹性碰撞.
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)发生碰撞的两个物体的运动方向一定都发生变化. (×)
(2)两个物体之间发生碰撞后,它们的运动方向可能相同. (√)
(3)碰撞只能是两个物体之间发生的相互作用. (×)
(4)弹性碰撞过程中,物体的总机械能守恒. (√)
(5)两辆汽车迎面相撞属于弹性碰撞. (×)
2.(多选)碰撞现象的主要特点有( )
A.物体相互作用时间短
B.物体相互作用前速度很大
C.物体相互作用后速度很大
D.物体间相互作用力远大于外力
AD [碰撞过程发生的作用时间很短,作用力很大,远大于物体受到的外力,与物体作用前后的速度大小无关,故A、D正确.]
3.(多选)下面对于碰撞的理解,正确的是( )
A.碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生显著变化的过程
B.在碰撞现象中,一般来说物体所受的外力作用可以忽略
C.正、负离子碰撞后共同组成分子的现象属于完全非弹性碰撞
D.根据碰撞过程中动能是否守恒,碰撞可分为正碰和斜碰
ABC [碰撞的主要特点是:相互作用时间短,作用力峰值大,因而其他外力可以忽略不计,在极短时间内物体的运动状态发生明显变化,故A、B对;根据碰撞前后动能是否变化,碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞,其中动能不变的碰撞称为弹性碰撞,故C对,D错.]
碰撞的特点
1.时间特点:碰撞现象中,相互作用的时间极短,相对物体运动的全过程可忽略不计.
2.相互作用力特点:在碰撞过程中,系统的内力远大于外力.
3.位移特点:在碰撞过程中,由于在极短的时间内物体的速度发生突变,物体发生的位移极小,可认为碰撞前后物体处于同一位置.
【例1】 (多选)钢球A以一定的速度沿光滑水平面向静止于前面的另一相同大小的钢球B运动,下列对两球相互作用过程说法正确的是( )
A.两球相互作用的过程始终没有动能的损失
B.钢球A减速运动时,系统动能不变
C.两球速度相等的瞬间,系统动能最小
D.两球速度相等的瞬间,系统势能最大