1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 —2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件

●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● www.xfwuli.com 1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 第一章 动量守恒定律 www.xfwuli.com 碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产破坏，网球受球拍撞击而改变运动状态…… 物体碰撞中动量守恒。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？ 情景引入 www.xfwuli.com 一、按碰撞前后轨迹分类 1.对心碰撞：碰撞前后速度都沿同一条直线 2.非对心碰撞：碰撞前后速度不沿同一条直线 v'1 m1 m2 v'2 v1 m1 m2 v1 m1 m2 v'1 m1 m2 v'2 一 、碰撞的分类 新课教学 www.xfwuli.com 碰撞中有内能或其它形式能的产生，相互作用后，系统的动能减少。 碰撞中只有物体间动能、势能的转化，相互作用前后，系统的动能保持不变。 弹性碰撞: 非弹性碰撞: 完全非弹性碰撞: 两个物体碰撞后结为一体，系统的动能减少最多。 一 、碰撞的分类 二、按碰撞前后动能是否变化 新课教学 www.xfwuli.com 例.如图，在光滑水平面上，两个物体的质量都是m，碰撞前一个物体静止，另一个以速度v 向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起，成为一个质量为2m 的物体，以一定速度继续前进。碰撞后该系统的总动能是否会有损失？ 解 根据动量守恒定律， 2mv′＝ mv，则 碰撞前的总动能 碰撞后的总动能 碰撞后系统的总动能有损失 一 、碰撞的分类 新课教学 www.xfwuli.com 二、弹性碰撞的实例分析 假设物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生正碰，如图所示。碰撞后它们的速度分别为v1′和v2′。 碰撞前：m1速度v1，m2静止 碰撞后：m1速度v'1，m2速度v'2 动量守恒： 机械能守恒： 由以上两式解得： 新课教学 www.xfwuli.com 几种情况下对 的讨论. 1.若m1=m2时 2.若m1>>m2时 2 1 2 1 2 1 3.若m1<<m2时 速度交换 1球反弹，2球不动 1球速度不变 新课教学 www.xfwuli.com 1.如图所示，光滑水平面上P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰，碰撞后P物体静止，Q物体以P物体碰撞前速度v离开，已知P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列的结论中正确的应是(　　) A．P的速度恰好为零 B．P与Q具有相同速度 C．Q刚开始运动 D．Q的速度等于v B 【解析】P物体接触弹簧后，在弹簧弹力作用下，P做减速运动，Q做加速运动，P、Q间的距离减小，当P、Q两物体速度相等时，弹簧被压缩到最短，所以B正确．由于作用过程中动量守恒，设速度相等时速度为v'，则mv=2mv',所以弹簧被压缩到最短时，P、Q速度均为v/2 做一做 www.xfwuli.com 2.质量为m、速度为v的A球跟质量为3m的静止B球发生正碰.碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值.请你论证：碰后B球的速度可能是以下值吗？ （1）0.6v；（2）0.4v；（3）0.2v 若A、B弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律得B获得的最大速度为 解： 若A、B完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律，B获得的最小速度为 做一做 www.xfwuli.com 一、按碰撞前后能量变化分类 二 按碰撞前后轨迹分类 1.弹性碰撞 2.非弹性碰撞 3.完全非弹性碰撞 1.对心碰撞 2.非对心碰撞：散射 随堂小结 www.xfwuli.com 碰撞中遵循的原则 1.动量守恒 2.机械能不增加 3.符合实际情境：如果碰前两物体同向运动，则后面物体的速度必大于前面物体的速度，即v后>v前，否则无法实现碰撞． Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′ p1＋p2＝p1′＋p2′ 要点总结 www.xfwuli.com $