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

1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 3.动量守恒定律： 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。 复习： 1.系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体。 2.内力与外力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力；系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力，称为外力。 系统所受外力远小于内力，如碰撞或爆炸瞬间，外力可以忽略不计。 碰撞是自然界中普遍存在的一种现象，大到宇宙中天体与天体之间的碰撞，小到微观世界粒子与粒子之间的碰撞，日常生活中，我们也能随处可见各种各样的碰撞现象。能否举例说说生活中你所见到过的碰撞现象呢？ 钢球间的碰撞 碰碰船间的碰撞 冰壶间碰撞 ...... 一、碰撞特点 1．相互作用时间极短。 2．碰撞问题遵循动量守恒定律。 4．碰前总动能大于或等于碰后总动能。 3．碰撞过程中，忽略物体的位移，即位移为零，但每个物体的速度在短暂的时间内发生改变。 二、碰撞分类 1．弹性碰撞 碰撞过程中不仅动量守恒，而且机械能守恒，碰撞前后系统总动能相等。 2．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撞前系统动能，机械能不守恒。 例：光滑水平面上，有两个质量分别为mA,mB的小球A，B。小球A以初速度vA撞击静止的小球B，若发生一维弹性碰撞，求碰撞后A，B的速度 ， 。 B A vA vB=0 解得： B A vA vB=0 (1)若A的质量远大于B 质量很大的物体A碰撞B后,A的速度几乎不变，B物体以2vA的速度被撞飞出去。 B A vA vB=0 (2)若A的质量大于B 质量较大的物体A碰撞质量较小的B后,A，B均向前运动，并且B的速度大于A。 B A vA vB=0 (3)若A的质量远小于B 表示碰撞以后第一个物体被撞了回去，以原来的速率向反方向运动，而第二个物体仍然静止。 B A vA vB=0 (4)若A的质量小于B 质量较小的物体A碰撞质量较大的B后,A被弹回。 B A vA vB=0 (5)若A的质量等于B的质量 表示对于一维弹性碰撞，若两物体质量相等，则碰撞后两物体交换速度。 变式：光滑水平面上，有两个质量分别为mA,mB的小球A，B。两小球的初速度分别为vA，vB。若A追上B并发生一维弹性碰撞，求碰撞后A，B的速度 ， 。 B A vA vB 解得： 例：一光滑水平面上有两个质量分别为mA、mB的小球A和B，以初速度vA、vB运动，它们能发生非弹性碰撞。 B A vA vB 碰撞过程中系统动量守恒 碰撞中机械能不守恒 例：一光滑水平面上有两个质量分别为mA、mB的小球A和B，以初速度vA、vB运动，若碰撞后它们粘在一起(共速)，此时发生的是完全非弹性碰撞。 B A vA vB A B v共 碰撞过程中系统动量守恒 碰撞中机械能不守恒 发生完全非弹性碰撞的系统机械能损失最大。 练习：设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d。求该过程系统损失的机械能和木块对子弹的平均阻力。 s2 d s1 v0 s2 d v s2 d s1 v0 s2 d v 系统动量守恒有: 系统能量守恒有: 小结： 碰撞 (动量守恒) 弹性碰撞 （动量守恒、机械能守恒） 非弹性碰撞 （动量守恒、机械能不守恒） 完全非弹性碰撞 （碰后共速，动量守恒、机械能损失最大） $