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1、第 一 章 碰 撞 與 動 量 守 恒1.2 動 量 定 理想 像 遠 比 知 識 重 要 ， 知 識 有 涯 ， 而 想 像 能環(huán) 抱 整 個 世 界 。 愛 因 斯 坦 1.動 量 定 理 ： 物 體 所 受 合 外 力 的 沖 量 等 于 物 體 的 動 量 變 化 。F合 t=m v1 m v0 I合 = p3.理 解 ： 合 外 力 沖 量 是 物 體 動 量 變 化 的 原 因 大 小 相 等 和 方 向 相 同 （ 矢 量 式 ）對 某 一 方 向 研 究 時 可 寫 成 分 量 式 ， 即 : F xt= Px Fyt= Py，即 某 一 方 向 的 沖 量 只 引 起 該 方

2、 向 的 動 量 改 變 （ 合 外 力 等 于 動 量 的 變 化 率 ） （ 牛 頓 第 二 定 律 的 另 一 種 表 達 形 式 ）注 意 ： 恒 力 、 變 力 均 適 用 。 對 于 變 力 情 況 ， 動 量 定 理 中的 F合 應(yīng) 理 解 為 變 力 在 時 間 內(nèi) 的 平 均 值 。思 考 ： 請 解 釋 雞 蛋 從 同 一 高 處 自 由 落 下 ， 落 到 硬 桌 面 上易 碎 ， 而 落 在 松 軟 的 海 綿 上 不 易 碎 。思 考 ： 釘 釘 子 時 為 什 么 要 用 鐵 錘 而 不 用 橡 皮 錘 ， 而 鋪 地磚 時 卻 用 橡 皮 錘 而 不 用 鐵 錘

3、？ PtF合 【 例 】 一 個 質(zhì) 量 為 0.18kg的 壘 球 ， 以 25m/s的 水 平 速 度飛 向 球 棒 ， 被 球 棒 打 擊 后 ， 反 向 水 平 飛 回 ， 速 度 的 大 小為 45m/s。 設(shè) 球 棒 與 壘 球 的 作 用 時 間 為 0.01s， 球 棒 對 壘球 的 平 均 作 用 力 有 多 大 ？ 【 例 】 一 質(zhì) 量 為 100g的 小 球 從 0.8m高 處 自 由 下 落 到 一 個沙 坑 里 ， 若 從 小 球 接 觸 沙 坑 到 小 球 陷 至 最 低 點 經(jīng) 歷 了0.2s， 則 這 段 時 間 內(nèi) 沙 坑 對 小 球 的 平 均 作 用 力

4、 為 多 少 ?（ g取 10m/s2， 不 計 空 氣 阻 力 ） 練 習 冊 P9 4.(對 動 量 定 理 的 理 解 和 應(yīng) 用 )一 輛 轎 車 強 行 超 車 時 ， 與另 一 輛 迎 面 駛 來 的 轎 車 相 撞 ， 兩 車 相 撞 后 連 為 一 體 ， 兩車 車 身 因 相 互 擠 壓 ， 皆 縮 短 了 0.5 m， 據(jù) 測 算 兩 車 相 撞前 的 速 度 約 為 30 m/s.則 ：(1)試 求 車 禍 中 車 內(nèi) 質(zhì) 量 約 60 kg的 人 受 到 的 平 均 沖 力 是多 大 ？(2)若 此 人 系 有 安 全 帶 ， 安 全 帶 在 車 禍 過 程 中 與 人

5、 體 的 作用 時 間 是 1 s， 求 這 時 人 體 受 到 的 平 均 沖 力 為 多 大 ？答 案 (1)5.4 10 4 N (2)1.8 103 N A、 B兩 球 質(zhì) 量 相 等 ， A球 豎 直 上 拋 ， B球 平 拋 ， 兩 球在 運 動 中 空 氣 阻 力 不 計 ， 則 下 述 說 法 中 正 確 的 是 A 相 同 時 間 內(nèi) ， 動 量 的 變 化 大 小 相 等 ， 方 向 相 同 B 相 同 時 間 內(nèi) ， 動 量 的 變 化 大 小 相 等 ， 方 向 不 同 C 動 量 的 變 化 率 大 小 相 等 ， 方 向 相 同 D 動 量 的 變 化 率 大 小

6、相 等 ， 方 向 不 同 AC 應(yīng) 用 動 量 定 理 解 題 的 步 驟 ：1、 確 定 研 究 對 象 。2、 進 行 受 力 分 析 ， 確 定 全 部 外 力 及 作 用 時 間3、 找 出 物 體 的 初 末 狀 態(tài) 并 確 定 相 應(yīng) 的 動 量 。4、 選 正 方 向 并 給 每 個 力 的 沖 量 和 初 末 狀 態(tài) 動 量 帶 上 正 負 號 ， 以 表 示 和 正 方 向 同 向 或 反 向 。5、 根 據(jù) 動 量 定 理 列 方 程 求 解 。 練 習 冊 P9 3.(對 動 量 定 理 的 理 解 和 應(yīng) 用 )從 同 樣 高 度 落 下 的 玻 璃 杯 ，掉 在 水

7、 泥 地 上 容 易 打 碎 ， 而 掉 在 草 地 上 不 容 易 打 碎 ， 其原 因 是 ( ) 掉 在 水 泥 地 上 的 玻 璃 杯 動 量 大 ， 而 掉 在 草 地 上 的 玻 璃杯 動 量 小 掉 在 水 泥 地 上 的 玻 璃 杯 動 量 改 變 大 ， 掉 在草 地 上 的 玻 璃 杯 動 量 改 變 小 掉 在 水 泥 地 上 的 玻 璃 杯動 量 改 變 快 ， 掉 在 草 地 上 的 玻 璃 杯 動 量 改 變 慢 掉 在水 泥 地 上 的 玻 璃 杯 與 地 面 接 觸 時 ， 相 互 作 用 時 間 短 ， 而掉 在 草 地 上 的 玻 璃 杯 與 地 面 接 觸

8、 時 ， 相 互 作 用 時 間 長A. B. C. D. D 將 0.5kg小 球 以 10m/s的 速 度 豎 直 向 上 拋 出 ， 在 3s內(nèi) 小 球 的 動 量 變 化 的 大 小 等 于 _kgm/s， 方 向_； 若 將 它 以 10m/s的 速 度 水 平 拋 出 ， 在 3s內(nèi) 小 球的 動 量 變 化 的 大 小 等 于 _kgm/s， 方 向 _ 物 體 在 做 下 面 幾 種 運 動 時 ， 物 體 在 任 何 相 等 的 時 間內(nèi) 動 量 變 化 總 是 相 等 的 是 ； A 做 勻 變 速 直 線 運 動 B 做 豎 直 上 拋 運 動 C 做 平 拋 運 動 D

9、 做 勻 速 圓 周 運 動ABC 1.最 早 發(fā) 表 有 關(guān) 碰 撞 問 題 研 究 成 果 的 是 布 拉 格 大 學 校 長 、物 理 學 教 授 馬 爾 西 。 （ 1639年 ）2.伽 利 略 、 馬 利 特 、 牛 頓 、 笛 卡 兒 、 惠 更 斯 等 先 后 進行 實 驗 ， 逐 漸 歸 納 成 系 統(tǒng) 理 論 ， 總 結(jié) 出 規(guī) 律 。3.近 代 ,通 過 高 能 粒 子 的 碰 撞 ,發(fā) 現(xiàn) 新 粒 子 。（ 1925年 ， 1935年 ， 1995年 ， 諾 貝 爾 獎 ） 兩 個 或 兩 個 以 上 的 物 體 在 相 遇 的 極 短 時 間 內(nèi) 產(chǎn) 生 非 常之 強

10、的 相 互 作 用 。 相 互 作 用 時 間 短 相 互 作 用 力 變 化 快 ， 作 用 力 峰 值 大 ， 因 而 其 他 外 力 可以 忽 略 。 （ 物 體 之 間 的 內(nèi) 力 遠 大 于 外 力 ） 兩 個 或 兩 個 以 上 的 物 體 在 相 遇 的 極 短 時 間 內(nèi) 產(chǎn) 生 非 常之 強 的 相 互 作 用 。 相 互 作 用 時 間 短 相 互 作 用 力 變 化 快 ， 作 用 力 峰 值 大 ， 因 而 其 他 外 力 可以 忽 略 。 （ 物 體 之 間 的 內(nèi) 力 遠 大 于 外 力 ）正 碰 ： 物 體 碰 撞 時 速 度 沿 著 連 心 線 方 向斜 碰 ：

11、 物 體 碰 撞 時 的 速 度 不 在 兩 球 的 連 心 線 上 正 碰 斜 碰（ 對 心 碰 撞 ） （ 非 對 心 碰 撞 ）VV 兩物體發(fā)生接觸 壓 縮 過 程 兩者速度相等 形 變 完 全 恢 復(fù) 形 變 部 分 恢 復(fù)形 變 完 全 不 恢 復(fù) 彈 性 碰 撞（ 動 能 守 恒 ）非 彈 性 碰 撞（ 動 能 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi)能 等 ）完 全 非 彈 性 碰 撞（ 動 能 損 失 最 大 ）動 能 轉(zhuǎn) 化為 勢 能 或勢 能 和 內(nèi)能 等 勢 能 轉(zhuǎn) 化 為 動 能內(nèi) 能 不 能 逆 轉(zhuǎn)內(nèi) 能 不 能 逆 轉(zhuǎn) 從 碰 撞 的 具 體 運 動 過 程 來 看 ， 各 種 碰 撞 都

12、經(jīng) 歷 了如 下 過 程 ： 2、 按 碰 撞 前 后 的 能 量 分 為 ： 彈 性 碰 撞 ： 兩 小 球 碰 撞 后 形 變 能 完 全 恢 復(fù) ， 沒 有 能 量損 失 ， 碰 撞 前 后 兩 小 球 的 總 動 能 相 等 非 彈 性 碰 撞 ： 兩 小 球 碰 撞 后 形 變 不 能 完 全 恢 復(fù) ， 將 有一 部 分 動 能 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi) 能 ， 碰 撞 前 后 兩 小 球 的 總 動 能 不 相等 （ 碰 后 的 動 能 小 魚 碰 前 的 動 能 ） 完 全 非 彈 性 碰 撞 ： 是 非 彈 性 磁 撞 的 特 例 ， 碰 撞 后 完 全 不 反 彈 ， 兩 個 物 體

13、粘 在 一 起 （ 具 有 共 同 的 速 度 ） ， 總 動 能 損 失 最 多 。 碰 撞 分 類 形 變 情 況 能 量 變 化彈 性 碰 撞 形 變 可 以 完 全恢 復(fù) 機 械 能 守 恒非 彈 性 碰 撞 形 變 不 可 以 完全 恢 復(fù) 機 械 能 不 守 恒 ，有 損 失完 全 非 彈 性碰 撞 形 變 完 全 不 可以 恢 復(fù) 機 械 能 損 失 最大 在 同 一 水 平 面 上 有 兩 個 質(zhì) 量 相 等 的 小 球 A、 B， 若 碰 撞 前后 兩 者 的 動 能 分 別 如 表 中 所 示 ， 判 斷 各 次 分 別 是 哪 種 碰撞 ？ A碰 前 B碰 前 A碰 后 B碰 后第 1次 10J 5J 5J 10J第 2次 10J 5J 4J 9J第 3次 15J 5J 7J 14J彈 性 碰 撞非 彈 性 碰 撞不 成 立 一 個 質(zhì) 量 為 1kg的 靜 止 的 物 體 放 在 水 平 地 面 上 ， 用F=10N的 恒 力 作 用 在 物 體 上 ,動 摩 擦 因 數(shù) 為 0.2， 則 ： 在 5s內(nèi) 物 體 受 到 的 各 個 力 的 沖 量 分 別 是 多 少 ？ 合 力 的 沖 量 是 多 少 ? 物 體 的 在 5s未 的 動 量 是 多 少 ? 在 5s內(nèi) 動 量 的 變 化 是 多 少 ?