1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

教2019版教材 21页~24页 第一章 动量守恒定律 -- 弹性碰撞和非弹性碰撞 高中物理选必1 1 1、弹性碰撞和非弹性碰撞 目录 2、碰撞的可能性判断 3、弹簧-小球模型 4、滑块-光滑斜（曲）面模型 2 1、弹性碰撞和非弹性碰撞 3 1.1 问题导入 碰撞是我们日常生活中常见到的现象，台球桌上台球的碰撞(图甲)，汽车碰撞测试中两车的相向碰撞(碰撞后均静止)(图乙)等，这些碰撞有哪些相同点？又有哪些不同？(从动量和能量的角度进行分析) 甲　　　 　　乙 3 1、弹性碰撞和非弹性碰撞 4 1.1 问题导入 相同点是碰撞过程持续时间极短，此过程中内力远大于外力，碰撞满足动量守恒；不同点是碰撞过程中机械能损失有多有少，图甲损失的机械能相比碰撞前的机械能占比较小，图乙损失的机械能相比碰撞前的机械能占比较大。 甲　　　 乙 4 1、 弹性碰撞和非弹性碰撞 5 1.2 碰撞的特点 1、时间特点：碰撞时间极端，可以忽略。 2、位移特点：碰撞位移很小，可认为在原位发生。 3、作用力特点：相互作用力先是急剧增大，然后急剧减小，平均作用力很大。 4、动量守恒条件特点：系统内力远大于外力，系统动量守恒。 5、能量特点：碰撞前总动能Ek ≥碰撞后总动能Ek′。 5 1、 弹性碰撞和非弹性碰撞 6 1.3 碰撞的分类 1、弹性碰撞：物体碰撞后，形变能恢复，不发声、发热，没有动能损失。正真的弹性碰撞，只在分子、原子以及更小的微粒之间才会出现。生活中，硬质木球或钢球（刚性小球）碰撞时，小球加装弹簧模型碰撞时，由于动能损失很小，也可近似认为时弹性碰撞。 动量守恒： 动能守恒： 6 1、 弹性碰撞和非弹性碰撞 7 1.3 碰撞的分类 2、非弹性碰撞：物体碰撞后，形变不能恢复，动能产生损失。生活中，绝大多数碰撞属于非弹性碰撞。 动量守恒： 动能损失，转化成声能和内能： 7 1、 弹性碰撞和非弹性碰撞 8 1.3 碰撞的分类 3、完全非弹性碰撞：一种特殊的非弹性碰撞，物体碰撞后结合在一起，动能损失最大。 动量守恒： 动能损失最大： 8 1、 弹性碰撞和非弹性碰撞 9 1.4 弹性碰撞的实例分析 如图所示，质量为m1的物体以速度v1与原来静止的质量为m2的物体发生弹性正碰，求碰撞后它们的速度v1’和v2’。 解： 系统由动量守恒有: 系统由动能守恒有: 联立（1）（2）得: 9 1、 弹性碰撞和非弹性碰撞 10 1.4 弹性碰撞的实例分析 1、当m1>>m2时，v1′=v1 v2′=2v1，大撞小，倍数撞飞。 当m1>m2时，v1′>0 v2′>0 ，一起延v1方向运动。 2、当m1=m2时，v1′=0 v2′=v1，等质量弹性碰撞，交换速度。 3、当m1<m2时，v1′<0 v2′>0，m1反向，m2延v1方向运动。 当m1<<m2时，v1′=-v1 v2′=0 ，小撞大，原速返回。 10 1、 弹性碰撞和非弹性碰撞 11 例1、质量m1＝4 kg、速度v0＝3 m/s的A球与质量m2＝2 kg且静止的B球在光滑水平面上发生正碰. (1)若发生弹性碰撞，碰后A、B两球速度分别为多少？ (2)若发生完全非弹性碰撞，碰后两球速度又是多少？ 答案　（1）1 m/s　4 m/s；（2）2m/s 11 1、 弹性碰撞和非弹性碰撞 12 例2、如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为m＝1 kg的相同小球A、B、C，现让A球以v0＝2 m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度vC＝1 m/s.求： (1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度大小； (2)第二次碰撞过程中损失了多少动能； (3)两次碰撞过程中共损失了多少动能. 答案　（1）1 m/s；（2）0.25J；（3）1.25J 12 1、 弹性碰撞和非弹性碰撞 13 1、如图所示，A、B是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球，mA＝5mB。B球静止，拉起A球，使细线与竖直方向夹角为30°，由静止释放，在最低点A与B发生弹性碰撞.不计空气阻力，则关于碰后两小球的运动，下列说法正确的是（ ） A.A静止，B向右，且偏角小于30° B.A向左，B向右，且偏角等于30° C.A、B均向右，A球偏角小于B球偏角，且都小于30° D.A、B均向右，A球偏角小于B球偏角，且A球偏角 小于30°，B球偏角大于30° 练习 D