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

第一章 动量守恒定律 5.弹性碰撞和非弹性碰撞 教学目标 CONTENT 01 02 03 了解对心碰撞和非对心碰撞的概念 能用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题 知道弹性碰撞和非弹性碰撞的概念 2 陨石撞击地球 网球受球拍撞击 新课引入 碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产生破坏，网球受球拍撞击而改变运动状态…… 物体碰撞中动量的变化情况，前面已进行了研究。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？ 1.定义:相互作用的几个物体，在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化，这个过程就可称为碰撞。 2.碰撞的分类： 碰撞 一 知能提升 弹性碰撞：动量守恒、机械能守恒 非弹性碰撞：动量守恒、机械能有损失 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 典例精析 碰撞前 碰撞后 1.正碰(对心碰撞或一维碰撞) ：碰撞前后的速度都沿同一条直线 碰撞前 碰撞后 弹性碰撞的实例分析 二 知能提升 2.斜碰(非对心碰撞或一维碰撞) ：碰撞前后的速度不在一条直线 由机械能守恒得： m1v12 = m1v1′ 2 m2v2′ 2 ② 分析：由动量守恒得：m1v1 0 = m1v1′ m2v2′ ① 联立①②得： 如图，地面光滑，物体以速度与原来静止的物体发生弹性碰撞，碰后它们的速度分别为和。 v1′ = v1 v2′ = v1 v1′ = v1 v2′ = v1 ① 若m1=m2，得：v1′ = 0；v2′ = v1 ，则：两小球交换速度. ② 若，得：v1′ v1；v2′ 2v1，则：m1速度几乎不变，以近乎两倍的速度被撞出去. ③ 若，得：′ 0，则：m1几乎以原速弹回，几乎不动. 如图，地面光滑，物体以速度与原来静止的物体发生弹性碰撞，碰后它们的速度分别为和。 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 二、弹性碰撞的实例分析 课堂小结 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 跟踪练习 解析：弹簧压缩最短时，P与Q相距最近，当P与Q速度相等时，相距最近，所以B正确。 根据动量守恒mv+0=（m+m）v共 ，CD错误 2.质量为ma＝1 kg，mb＝2 kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移—时间图像如图所示，则可知碰撞属于(　　) A．弹性碰撞　　　　　　　　　 B．非弹性碰撞 C．完全非弹性碰撞 D．条件不足，不能确定 A 解析：由图可知碰前：va=3m/s,vb=0 碰后：va ′ =-1m/s,vb ′ =2m/s 碰前动能：mava2+0=4.5J 碰后动能：ma va ′ 2+mb vb ′ 2=4.5J 碰撞过程无机械能损失，是弹性碰撞 3.如图，材料的种类未定，但是质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是－2m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞．对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的哪一种猜测结果一定无法实现(　　) A．vA′＝－2 m/s，vB′ ＝6 m/s B．vA′ ＝2 m/s，vB′ ＝2 m/s C．vA′ ＝1 m/s， vB′ ＝3 m/s D．vA′ ＝－3 m/s，vB′ ＝7 m/s D 解析：碰撞过程要满足动量守恒、机械能不增加. A、B、C选项都满足动量守恒，机械能不增加，正确。 D选项满足动量守恒，但碰撞后机械能增加了，错误。 4.如图所示，动量分别为pA＝12 kg·m/s、pB＝13 kg·m/s的两个小球A、B在光滑的水平面上沿同一直线向右运动，经过一段时间后两球发生正碰，分别用ΔpA、ΔpB表示两小球动量的变化量．则下列选项可能正确的是(　　) A．ΔpA＝－3 kg·m/s、ΔpB＝3 kg·m/s B．ΔpA＝－2 kg·m/s、ΔpB＝2 kg·m/s C．ΔpA＝－24 kg·m/s、ΔpB＝24 kg·m/s D．ΔpA＝3 kg·m/s、ΔpB＝－3 kg·m/s 解析：碰撞过程要满足动量守恒、机械