内容正文:
第一章
动量守恒定律
课时5 弹性碰撞和非弹性碰撞
选择性必修第一册
南方凤凰台 5A新学案 · 物理
1
核心
目标 1. 通过学习,理解弹性碰撞、非弹性碰撞,了解正碰(对心碰撞).
2. 通过实例分析,理解动量守恒定律的含义,会运用动量、能量的观点解决一维碰撞问题.
必备知识 • 记忆理解
1. 碰撞的特点:物体碰撞时,相互作用时间很______,相互作用的内力很______,故碰撞过程满足____________.
2. 碰撞的分类
(1) 如果系统在碰撞前后____________,这类碰撞叫作____________.
(2) 如果系统在碰撞后____________,这类碰撞叫作______________.
(3) 完全非弹性碰撞:碰撞后合为________或碰后具有共同速度,这种碰撞动能损失________.
短
1
弹性碰撞和非弹性碰撞
大
动量守恒
动能不变
弹性碰撞
动能减少
非弹性碰撞
一体
最大
要点梳理
必备知识•记忆理解
1. 两个小球相碰,碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在______________,碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线.这种碰撞叫作________,也叫对心碰撞或一维碰撞.
2. 弹性正碰后的速度特点
如图所示,物体 m1以速度v1与原来静止的物体 m2发生弹性正碰, 设碰撞后它们的速度分别为 v′1和 v′2.
同一条直线上
2
弹性碰撞的实例分析
正碰
要点梳理
必备知识•记忆理解
要点梳理
必备知识•记忆理解
(1) 若 m1=m2,得v′1=_____,v′2=______,发生了速度________.
(2) 若m1>m2,则v′1>0,v′2>0.(碰后两物体沿同一方向运动)
(3) 若 m1≫m2,得 v′1=v1,v′2=2v1,表示碰撞后,物体m1的速度几乎没有改变,而物体 m2以2v1的速度被撞出去.
(4) 若m1<m2,则v′1<0,v′2>0.(碰后两物体沿相反方向运动)
(5) 若 m1≪m2,得v′1=-v1,v′2=0,表示碰撞以后,物体 m1被弹了回去,以原来的速率向反方向运动,而物体 m2仍然静止.
0
v1
交换
要点梳理
必备知识•记忆理解
1. 现有甲、乙两滑块,质量分别为3m和m,以相同的速率v在光滑水平面上相向运动,发生了碰撞.已知碰撞后,甲滑块静止不动,那么这次碰撞是 ( )
A. 弹性碰撞
B. 非弹性碰撞
C. 完全非弹性碰撞
D. 条件不足,无法确定
A
基础内化
必备知识•记忆理解
2.如图所示,光滑水平面上有质量均为m的两物块A和B,B上固定一轻弹簧.刚开始B静止,A以速度v0水平向右运动,通过弹簧与B发生作用.作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能Ep为 ( )
C
基础内化
必备知识•记忆理解
重难突破 • 学会应用
10
1
弹性碰撞
1.弹性碰撞结束后,形变全部消失,动能没有损失,不仅动量守恒,而且初、末动能相等.
各个击破
重难突破•学会应用
(2023·淮南期末)如图所示,两质量分别为m1和m2的弹性小球叠放在一起,从高度为h处自由落下,且h远大于两小球半径,所有的碰撞都是弹性碰撞,且都发生在竖直方向.已知m2=3m1,则小球m1反弹后能达到的高度为 ( )
A. h
B. 2h
C. 3h
D. 4h
1
D
各个击破
重难突破•学会应用
各个击破
重难突破•学会应用
2
非弹性碰撞
1. 非弹性碰撞:动量守恒,碰撞结束后,动能有部分损失.
m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2
2. 完全非弹性碰撞:动量守恒,碰撞结束后,两物体合二为一,以同一速度运动,动能损失最大.
m1v1+m2v2=(m1+m2)v
各个击破
重难突破•学会应用
(2023·亳州期末)质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线,且彼此隔开一定的距离,具有初速度v0的第5号物块向左运动,依次与其余四个静止物块发生碰撞,如图所示,最后这五个物块粘成一个整体,则它们最后的速度为 ( )
2
B
各个击破
重难突破•学会应用
(2022·芜湖质检)在气垫导轨上,一个质量为0.4 kg的滑块以2 m/s的速度向右运动,与另一质量为0.2 kg、速度为1 m/s并沿相反方向运动的滑块迎面相撞,碰撞后两个滑块粘在一起.求:
(1) 碰撞后滑块速度的大小和方向.
3
解析:(1) 两滑块碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
m1v1-m2v2=(m1+m2)v
代入数据解得v=1 m/s,方向向右
各个击破
重难突破•学会应用
(2) 碰撞过程中两滑块共损失了多少机械能?
各个击破
重难突破•学会应用
3
碰撞合理性问题
1.从碰撞的合理性分析,碰撞有下列特点
(1) 时间特点:碰撞现象中,相互作