1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 课件-2023-2024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 第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++高中物理2019人教版-选择性必修第一册-BHGZWL LXJ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 知识回顾 1、动量守恒定律的内容？ 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。 2、动量守恒定律的表达式？ p＝p ′ 或 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ 3、动量守恒的条件？ ① 系统不受外力或所受合外力为零 ② 合外力不为零，但内力≫外力，且作用时间极短，如爆炸，碰撞等。 ③ 系统在某一方向上合外力为零，可认为系统在该方向上动量守恒。 碰撞是自然界中常见的现象，物体碰撞时，作用时间很短，相互作用的内力很大，满足动量守恒条件，系统的动量守恒。猜一猜：碰撞过程中系统的能量又是如何变化的？ 系统碰撞前后动能不变（机械能守恒）------ 弹性碰撞 系统在碰撞后动能减少（机械能减少）------ 非弹性碰撞 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1. 弹性碰撞： 系统在碰撞前后动能不变（机械能守恒） 如钢球、玻璃球碰撞 2. 非弹性碰撞： 系统在碰撞后动能减少（机械能减少） 如橡皮泥球间的碰撞 若碰后两物体粘在一起，动能（机械能）损失最大，称为完全非弹性碰撞。 碰撞过程动量守恒，机械能不增加。 想一想：碰撞过程中机械能会增加吗？ 【例题1】在光滑水平面上有两个质量都是m的物体，碰撞前一个物体静止，另一个以速度v0 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，以一定的速度继续前进。碰撞后该系统的总动能是否会有损失？ 如图，两个小球相碰，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。 【思考】物体以速度与原来静止的物体发生正碰，如图所示。设碰撞后它们的速度分别为 和求碰撞后的速度。 二、弹性碰撞的实例分析 “动碰静”的规律： 1、动量守恒：p1＋p2＝p1′＋p2′ 2、动能不增加：Ek1＋Ek2 ≥ Ek1′＋Ek2′ 3、速度要符合实际情况 ① 碰前两物体同向运动，若要发生碰撞，则应有v后>v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前′≥v后′。 ② 碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向至少有一个改变。 三、碰撞必须遵循的三原则 【例题2】两球在光滑水平面上沿同一直线同向运动，m1=1kg，m2=2kg，v1=6m/s，v2=2m/s。当1追上2并发生碰撞后，两球速度的可能值是（ ） A．v1′=5 m/s， v2′=2.5 m/s B．v1′=2 m/s， v2′=4 m/s C．v1′=－4 m/s，v2′=7 m/s D．v1′=7 m/s， v2′=1.5 m/s ✔ 不满足实际情况 不满足能量不增加 不满足实际情况 【例题3】质量相等的1、2两球在光滑水平面上沿一直线同向运动，1球的动量为p1=9kg·m／s，2球的动量为p2=3kg·m／s，当1球追上2球发生正碰，则碰撞后1、2两球的动量可能为( ) A．p1'=4 kg·m／s 　 p2'=6 kg·m／s B．p1'= -6 kg·m／s 　 p2'=18 kg·m／s C．p1'= 8kg·m／s 　 p2'=4 kg·m／s D．p1'=6 kg·m／s　 p2'=6 kg·m／s ✔ 不符合实际情况 不满足动量守恒 不满足能量不增加 1.弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。 (1) 规律：动量守恒、机械能守恒 (2) 能量转化情况：系统动能没有损失 4.对心碰撞和非对心碰撞 2.非弹性碰撞：碰撞过程中机械能减小，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。 (1) 规律：动量守恒、机械能减小 (2) 能量转化情况：系统动能损失 3.完全非弹性碰撞：碰撞后两物体连在一起运动的现象,系统动能损失最大。 课堂小结 5.弹性“动碰静”的几个结论： Lavf58.12.100 $$