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

5 弹性碰撞和非弹性碰撞 2023年2月22日 1、碰撞：指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生了显著的变化的过程。 2.特点 (1)经历的时间极短，碰撞的时间在整个过程中都可以忽略； (2)碰撞过程中内力远大于外力 满足动量守恒 生活中的各种碰撞现象 ①弹性碰撞：无能量（总动能）损失 ②非弹性碰撞：总动能有损失 ③完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体，机械能（总动能）损失最大，（不是动能全部损失） 碰撞分类 ①弹性碰撞：动量守恒＋动能守恒（能量守恒） ②非弹性碰撞：一般会告诉你末状态的速度，直接用动量守恒。 ③完全非弹性碰撞：动量守恒（末状态共速） 后两种类型的题目一般还会问能量损失了多少？ 碰撞问题解题思路 碰撞问题解题思路 设小球A以速度与原来静止的B发生正碰，碰撞后后它们的速度分别为和，则由弹性碰撞动量守恒定律和机械能守恒定律可得： （1） （2） （1）移项 （2）移项 （3） （3）和（4）联立 （5） （4） 静止 地面光滑 m1 m2 速度交换； 则V1＜0 V2＞0 则V1= －V0 V2= 0 则V1＞0 V2＞0 则V1= V0 Ｖ2= 2V0 小碰大，要反弹。 入射球原速反射，被碰球不动。 大碰小，一起跑 入射球速度不变， 被碰球以两倍速度运动 V1=V2=0 V3=V0 V1=0 1 在光滑水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线，、球静止并靠在一起，球以速度V0射向它们，设碰撞中不损失机械能，则碰后三个球的速度值是（ ）。 A、 B、 C、 D、 V1=0 1 2 3 V0 D 　2(2022·长治市第二中学月考)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？ 答案　1 m/s　4 m/s 两球发生弹性碰撞，则满足动量守恒和机械能守恒，有 m1v0＝m1v1＋m2v2 代入数据解得v1＝1 m/s，v2＝4 m/s (2)若发生完全非弹性碰撞，碰后两球速度又是多少？总动能损失了多少？ 答案　2 m/s 两球发生完全非弹性碰撞，碰后速度相同，根据动量守恒定律有m1v0＝(m1＋m2)v 解得v＝2 m/s.总动能损失6J 　3（多选）运动员将质量为m的白球以5v的速度推出，与正前方另一静止的质量相同黄球发生对心正碰，碰撞后黄球的速度大小为3v，运动方向与白球碰撞前的运动方向相同。若不计球与桌面间的摩擦，则（ ） A 碰后瞬间白球的速度大小为2v B 两球之间的碰撞为弹性碰撞 C 白球对黄球的冲量大小为3mv D 两球碰撞过程中系统能量不守恒 AC 4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° √ 设A球到达最低点的速度为v，在最低点A与B 发生弹性碰撞后，A球的速度为vA，B球的速 度为vB，取向右为正方向， 由动量守恒定律可得：mAv＝mAvA＋mBvB 　5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； 答案　1 m/s A、B相碰满足动量守恒，以v0的方向为正方向，有：mv0＝2mv1 得两球跟C球相碰前的速度v1＝1 m/s. (2)第二次碰撞过程中损失了多少动能； 答案　0.25 J 两球与C球碰撞同样满足动量守恒，以v1的方向为正方向，有：2mv1＝mvC＋2mv2 解得两球碰后的速度v2＝0.5 m/s， 第二次碰撞损失的动能 (3)两次碰撞过程中共损失了多少动能. 答案　1.25 J 两次碰撞共损失的动能 课堂要点小结 动量守恒定律的应用 碰撞 弹性碰撞 动量守恒，动能守恒 弹性碰撞模型及拓展 非弹性碰撞 动量守恒，总动能减少 特例：完全非弹性碰撞 (机械能损失最多) 三、碰撞的应用： 1、多物体系统的局部碰撞： 结论：不参与碰撞的物体认为速度（动量）近似不变 M V1 m V1 M 2、碰撞结论的迁移： 三、碰撞的应用： 结论：完全非弹性碰撞：→损失动能最多