20xx教科版高中物理選修3-511碰撞ppt教學(xué)課件(編輯修改稿)
2024-12-25 16:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 如圖 111所示 (電源頻率為 50 Hz)．根據(jù)這些數(shù)據(jù)，請(qǐng)猜想： 探究碰撞中的不變量 圖 111 (1)把兩小車加在一起計(jì)算 ， 有一個(gè)什么物理量在碰撞前后是相等的 ？ (2)碰撞前后兩車的 mv2之和是否相等 ？ 兩車的速度之和是否相等 ？ 這說明了什么問題 ？ 解析 (1)由紙帶可以看出 ， A、 B兩小車碰前和碰后都是向右運(yùn)動(dòng) ， 且碰撞發(fā)生在從題圖所示紙帶右邊數(shù)起第 5個(gè)點(diǎn)時(shí) ， A車碰前碰后都看成勻速運(yùn)動(dòng) ． 碰前 A 車的速度： vA＝ 4 c m /s ＝ m /s. 碰后 A 與 B 一起運(yùn)動(dòng)的速度： vAB＝ 5 c m /s ＝ m /s 碰前 A 車的 mAvA＝ k g m /s ＝ k g m /s 碰后 A 、 B 兩車的質(zhì)量和速度乘積之和為 ( mA＋ mB) vAB＝ ( ＋ 0. 2) k g m /s ＝ k g m /s 在誤差允許的范圍內(nèi)， mAvA＝ ( mA＋ mB) vAB，即二者的質(zhì)量和速度的乘積之和在碰撞前后是相等的． ( 2) 由 ( 1) 中的數(shù)據(jù)可知碰撞前 A 車的質(zhì)量和速度平方的乘積為mAv2A＝ 0. 82 5 kg m2/s2＝ 0 .408 kg m2/s2 碰后 A 、 B 兩車的質(zhì)量和速度平方的乘積之和為 ( mA＋ mB) v2AB＝ ( ＋ ) k g m2/s2＝ kg m2/s2 則12mAv2A＞12( mA＋ mB) v2AB，說明碰撞過程中總動(dòng)能減少了． 碰撞前 A 的速度為 vA＝ 0 .825 m /s ，碰撞后兩車的速度之和為 2 vAB＝ m /s ，二者不相等，說明 A 與 B 碰撞時(shí)傳遞給 B 的不是速度． 答案 (1)在誤差 允許的范圍內(nèi) ， 質(zhì)量和速度的乘積之和在碰撞前后是相等的 ． (2)碰撞過程中總動(dòng)能減少了 ， 碰撞前后速度之和不相等 ， 說明 A與 B碰撞時(shí)傳遞給 B的不是速度 ． 借題發(fā)揮 通過紙帶上的點(diǎn)求出碰撞前 A車的速度和碰撞后兩車的共同速度 ， 然后通過多次計(jì)算 ，找出不變的物理量 ， 進(jìn)一步去分析 mv2之和與速度之和 ， 最后進(jìn)行比較分析得出結(jié)論 ． 【 變式 1】 某同學(xué) 設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞過程中不變量的實(shí)驗(yàn)
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