《高中物理第16章第4节碰撞课件新人教版选修3-5》修改意见稿
1、“.....速度要符合情景如果碰前两物体同向运动,则后面物体的速度大于前面物体的速度,即后前,否则无法实现碰撞。碰撞后,原来在前的物体的速度定增大,且原来在前的物体的速度大于或等于原来在后的物体的速度,即前后,否则碰撞没有结束,如果碰前两物体是相向运动,则碰后,两物体的运动方向不可能都不改变,除非两物体碰撞后速度均为零。如图所示,在光滑的水平面上有质量为的小球以的速度向前运动,与质量为的静止木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度是木,则木这假设是合理的,碰撞后球的速度为球木这假设是不合理的,因而这种情况不可能发生木这假设是合理的,碰撞后小球被弹回来木这假设是可能发生的,但由于题给条件不足,球的大小不能确定答案解析假设这过程可以实现,根据动量守恒定律得木,代入数据解得,这过程不可能发生,因为碰撞后的机械能增加了。四弹性碰撞的规律实例球碰撞原来静止的球。动量规律动能球碰后球速度球两球碰后交换了速度......”。
2、“.....碰后球被弹回来如图所示个小球并排放置在光滑的水平面上个球质量相等,而球质量小于球质量,球的质量等于球质量。球以速度向球运动,所发生的碰撞均为弹性碰撞,则碰撞之后个小球静止,个小球运动个小球静止,个小球运动个小球静止,个小球运动个小球都运动答案解析球与球相碰时,由于质量小于,弹回,获得速度与碰撞,由于发生的碰撞为弹性碰撞且质量相等,静止,获得速度,同理,和的碰撞,与的碰撞都是如此,获得速度后与的碰撞过程中,由于的质量大于,所以碰后都向右运动。所以碰撞之后,三球运动,三球静止。考点题型设计弹性碰撞在光滑水平面上有三个完全相同的小球,它们成条直线,小球静止,并靠在起,球以速度射向它们,如图所示,设碰撞中不损失机械能,则碰后三个小球的速度可能是,解析由题设条件,三个小球在碰撞过程中总动量和总动能守恒,若各球质量均为,则碰撞前系统总动量为,总动能应为。假如选项正确,则碰后总动量为......”。
3、“.....故不可能。假如选项正确,则碰后总动量为,这也违反动量守恒定律,故也不可能。假如选项正确,则碰后总动量为,但总动能为,这显然违反机械能守恒定律,故也不可能。假如选项正确的话,则通过计算其既满足动量守恒定律,也满足机械能守恒定律,故选项正确。答案点评在分析碰撞问题时应从以下三个方面入手是否遵守动量守恒定律,系统的动能应如何变化,碰撞的结果与各物体的运动情况是否符合实际。山东师大附中学年高二下学期检测如图,大小相同的摆球和的质量分别为和,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好是第次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等第次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等第次碰撞后,两球的最大摆角不相同发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置答案解析两球在碰撞前后,水平方向不受外力,故水平两球组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有又两球碰撞是弹性的,故机械能守恒,即,解两式得可见第次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等......”。
4、“.....故两球碰后的动量大小不相等,选项错两球碰后上摆过程,机械能守恒,故上升的最大高度相等,因摆长相等,故两球碰后的最大摆角相同,选项错由单摆的周期公式,可知,两球摆动周期相同,故经半个周期后,两球在平衡位置处发生第二次碰撞,选项正确。襄州中枣阳中宜城中曾都中学年高二下学期期中联考两块质量都是的木块和在光滑水平面上均以速度向左匀速运动,中间用根劲度系数为的轻弹簧连接着,如图所示。现从水平方向迎面射来颗子弹,质量为,速度为,子弹射入木块并留在其中。求非弹性碰撞在子弹击中木块后的瞬间木块的速度和的大小。在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。解析在子弹打入木块的瞬间,由于相互作用时间极短,弹簧来不及发生形变,都不受弹力的作用,故由于此时不受弹力,木块和子弹构成的系统在这极短过程中不受外力作用,选向左为正方向系统动量守恒解得由于木块木块运动方向相同且,故弹簧开始被压缩......”。
5、“.....使得木块加速减速运动,弹簧不断被压缩,弹性势能增大,直到二者速度相等时弹簧弹性势能最大,在弹簧压缩过程木块包括子弹与弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒。设弹簧压缩量最大时共同速度为,弹簧的最大弹性势能为,由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立解得,答案青岛市学年高二下学期五校联考如图,光滑水平直轨道上两滑块用橡皮筋连接,的质量为。开始时橡皮筋松驰,静止,给向左的初速度。段时间后,与同向运动发生碰撞并粘在起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间的速度的两倍,也是碰撞前瞬间的速度的半。求的质量碰撞过程中系统机械能的损失。答案解析以初速度的方向为正方向,设的质量为,碰撞后的共同速度为,由题意知碰撞前瞬间的速度为,碰撞前瞬间的速度为,由动量守恒定律得由式得从开始到碰后的全过程,由动量守恒定律得设碰撞过程系统机械能的损失为,则联立式得在可控核反应堆中需要给快中子减速......”。
6、“.....快中子在重水中可与核碰撞减速,在石墨中与核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰,通过计算说明,仅从次碰撞考虑,用重水和石墨作为减速剂,哪种减速效果更好开放探究解析设中子质量为,靶核质量为,由动量守恒定律得由能量守恒定律得,解得在重水中靶核质量,在石墨中靶核质量,与重水靶核碰后中子速度较小,故重水减速效果更好。答案用重水减速效果更好。如图所示,取只乒乓球,在球上挖个圆孔,向球内填进些橡皮泥或碎泡沫塑料,放在桌子的边缘处,将玩具枪平放在桌面上,瞄准球的圆孔,扣动扳机,让子弹射入孔中,与乒乓球同水平抛出。只需测出球的质量子弹的质量桌面的高度和乒乓球落地点离桌子边缘的水平距离,就可估算出玩具枪子弹的射出速度。你能推导出计算的表达式吗试着做下这个实验。答案解析子弹与乒乓球起做平抛运动,结合平抛运动规律,求出平抛初速度......”。
7、“.....再根据动量守恒可求出玩具枪子弹的射出速度成才之路物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版选修动量守恒定律第十六章第四节碰撞第十六章学习目标定位课堂情景切入知识自主梳理重点难点突破考点题型设计课时作业学习目标定位了解什么是弹性碰撞和非弹性碰撞知道什么是对心碰撞和非对心碰撞及散射现象会运用动量守恒定律分析解决碰撞等相互作用的问题课堂情景切入下图是马尔西发表的著作中的幅插图,颗大理石球对心撞击排大小相等且同等质料的小球时,运动将传递给最后个小球,其余的小球毫无影响。你能解释这是为什么吗知识自主梳理弹性碰撞如果碰撞过程中守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞。非弹性碰撞非弹性碰撞如果碰撞过程中不守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞。完全非弹性碰撞是非弹性碰撞的特例,这种碰撞的特点是碰后或碰后具有共同的速度,其动能损失。弹性碰撞和非弹性碰撞机械能机械能粘在起最大对心碰撞正碰个运动的球与个静止的球碰撞......”。
8、“.....碰撞之后两球的速度仍会沿着。非对心碰撞个运动的球与个静止的球碰撞,之前运动速度与的连线不在同条直线上,碰撞之后两球的速度都会原来两球心的连线。对心碰撞与非对心碰撞两球心这条直线两球心偏离定义微观粒子碰撞时,微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样而发生的碰撞。散射方向由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率,所以多数粒子碰撞后飞向四面八方。散射相互接触很小重点难点突破瞬时作用爆炸碰撞打击的特点瞬时作用的相互作用时间和相互作用力的特点瞬时作用的相互作用时间很短。在相互作用过程中,相互作用力先是急剧增大,然后再急剧减小,平均作用力很大,远大于外力因此作用过程的动量可看成守恒。位移的特点碰撞爆炸打击过程是在瞬间发生的,时极短所以在物体发生碰撞爆炸打击的瞬间可忽略物体位移。以认为物体在碰撞爆炸打击前后在同位置。能量的特点爆炸过程系统的动能增加,碰撞打击过程系统的动能不会增加......”。
9、“.....也可能不变。二三种碰撞类型的特点弹性碰撞碰撞过程中不仅动量守恒,而且机械能守恒碰撞前后系统动能相等。同时,在碰撞问题中常做动量和动能的换算。非弹性碰撞碰撞过程中动量守恒,碰撞结束后系统动能小于碰前统动能。减少的动能转化为其他形式的能量。完全非弹性碰撞碰撞过程中动量守恒,碰撞结束后两物体合为整以相同的速度运动,系统动能损失最大。特别提醒当遇到两物体发生碰撞的问题,不管碰撞环境如何,要首先想到利用动量守恒定律。对心碰撞是同直线上的运动过程,只在个方向上列动量守恒方程即可,此时应注意速度正负号的选取。五个完全相同的金属球沿直线排列并彼此邻接,把最左端的小球拉高释放,撞击后发现最右端的小球摆高,而其余四球不动,你知道这是为什么吗答案由于小球发生了弹性碰撞,碰撞中的动量和动能都守恒,发生了速度动能的“传递”。三碰撞问题中遵循的规律在所给的条件不足的情况下,碰撞结果有各种可能......”。
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