1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019）

5. 弹性碰撞和非弹性碰撞 　　　　 第一章　动量守恒定律 学科 知识 学科 能力 学科 素养 学习目标 1.分析碰撞问题的“三个原则”及思路 2.弹性碰撞规律的应用 1.了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特征 2.会综合应用动量、能量知识进行计算 通过弹性碰撞和非弹性碰撞概念的得出过程，培养学生建立物理观念的方法；通过对弹性碰撞的实例分析，使学生熟练运用动量守恒定律和机械能守恒定律解决实际问题，提高学生的科学探究意识和科学思维能力 知识点二　弹性碰撞的实例分析 课时精练 知识点一　弹性碰撞和非弹性碰撞 知识点三　碰撞的可行性分析 随堂演练 素养培优专栏　聚焦“STSE”问题——生产生活中的碰撞 内 容 索 引 知识点一　弹性碰撞和非弹性碰撞 索引 牛顿摆是由法国物理学家伊丹·马略特最早于1676年提出的，如图甲所示，五个质量相同的钢球由等长的吊绳固定，彼此紧密排列。当摆动最左侧的球在回摆时碰撞紧密排列的另外四个球，会出现最左侧和中间的三个钢球保持不动，仅有最右边的球被弹出，如图乙所示。 情境导学 (1)相邻两个钢球碰撞前后的总动量、机械能有什么特点？ 提示：相邻两个钢球碰撞前后的总动量守恒、机械能也守恒。 (2)如果两个物体碰后“粘合”在一起时，两个物体碰撞前后的总动量、机械能有什么特点？ 提示：如果两个物体碰后“粘合”在一起时，两个物体碰撞前后的总动量守恒、但是机械能不守恒。 1．弹性碰撞：系统在碰撞前后动能______。 2．非弹性碰撞：系统在碰撞后动能______。 基础梳理 不变 减少 1．两球在光滑水平面上发生非弹性碰撞时，系统动量是守恒的。( ) 2．在光滑水平面上发生碰撞的两个物体，其机械能一定守恒。( ) 3．光滑水平面上两个物体碰撞后粘在一起，其动量是守恒的，但机械能损失是最大的。( ) 判断正误 √ √ × 1．碰撞过程的五个特点 核心归纳 时间特点 在碰撞现象中，相互作用的时间很短 作用力特点 在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后急剧减小，平均作用力很大 动量特点 系统的内力远远大于外力，所以系统即使所受合外力不为零，但外力可以忽略，系统的总动量守恒 位移特点 碰撞过程发生的时间极短，在物体发生碰撞的瞬间，可忽略物体的位移，认为物体在碰撞前后仍在同一位置 能量特点 碰撞过程系统的总动能不增加，即碰撞前总动能Ek≥碰撞后总动能Ek′ 2.碰撞的分类 弹性碰撞(碰后分离) 总动量守恒、机械能守恒 非弹性碰撞(碰后分离) 总动量守恒，机械能减少 完全非弹性碰撞 (碰后“粘合”) 总动量守恒，机械能损失最大 (多选)(2022·山西省长治市月考)2022年7月15日，在2022斯诺克冠军联赛中中国选手庞俊旭3杆破百成功晋级新一轮。球员出杆击打白球，运动白球撞击彩球使其入洞并计分。如图甲所示，球员用白球撞击蓝球(设两球质量相等)，两球发生正碰，且碰撞后白球所受的阻力不变。若碰撞前、后两球的v -t图像如图乙所示，白球的虚线与蓝球实线交于t轴同一点。关于两球的运动，下列说法正确的是 A．碰撞后两球相距的最远距离为1.1 m B．蓝球运动过程中受到的阻力较大 C．两球发生弹性碰撞 D．碰撞后蓝球的加速度大小为 m/s2 例1 √ √ 易错提醒 处理碰撞问题的三点提醒 1．选取动量守恒的系统：若有三个或更多个物体参与碰撞时，要合理选取所研究的系统。 2．弄清碰撞的类型：弹性碰撞、完全非弹性碰撞还是其他非弹性碰撞。 3．弄清碰撞过程中存在的关系：能量转化关系、速度关系等。 针对练1.碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动，游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞，碰撞前后两人的位移—时间图像(x -t图像)如图乙所示，已知小孩的质量为 30 kg，大人的质量为60 kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。下列说法正确的是 A．碰前大人和车的速度大小为2 m/s B．碰撞前后小孩的运动方向保持不变 C．碰碰车的质量为30 kg D．碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰 车受到的总冲量大小为85 N·s √ 由题图乙可知，碰前瞬间小孩的速度为2 m/s，大人的速度为－3 m/s，碰后两人的共同速度为－1 m/s，设碰碰车的质量为M，由动量守恒定律有(30＋M)×2 kg·m/s－(60＋M)×3 kg·m/s＝(2M＋30＋60)×(－1) kg·m/s，解得M＝30 kg，故A错误，C正确；规定小孩初始运动方向为正方向，由题图乙可知，碰后两车一起向负方向运动，故碰撞前后小孩的运动方向发生了改变，故B错误；碰前小孩与其驾驶的碰碰车的总动量为p1＝120 kg·m/s，碰后总动量为p1′＝－60 kg·m/s，由动量定理可知碰撞过程中