第1章 第4节 弹性碰撞与非弹性碰撞（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册（鲁科版2019）

1.碰撞的特点:碰撞时相互作用时间很短,碰撞物体间的作用力远大于外力,可认为系统的动 量守恒。 2.从能量角度分类 (1)弹性碰撞(又称完全弹性碰撞):碰撞过程中机械能守恒。 (2)非弹性碰撞:碰撞过程中机械能不守恒,一部分机械能损失掉,转化为其他形式的能。 第4节 弹性碰撞与非弹性碰撞 知识 清单破 知识点 1 不同类型的碰撞 第1章 动量及其守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 1.碰撞分析:碰撞过程机械能守恒、动量守恒。 质量分别为m1、m2的小球发生弹性碰撞,碰撞前v1≠0,v2=0,则碰后两球速度分别为v1'=  v1,v2'= v1。 2.碰撞结果讨论 (1)若m1=m2,则两球发生弹性碰撞后,v1'=0,v2'=v1,即二者碰撞后交换速度。 (2)若m1>m2,则两球发生弹性碰撞后,v1'>0,v2'>0,碰撞后两球都向前运动。 (3)若m1<m2,则两球发生弹性碰撞后,v1'<0,v2'>0,碰撞后入射小球被反弹回来。 知识点 2 弹性碰撞 1.非弹性碰撞动量守恒,存在机械能损失。 2.若碰后物体都以共同速度运动,碰撞中机械能损失最大,为完全非弹性碰撞。 知识点 3 非弹性碰撞 第1章 动量及其守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 1.发生碰撞的两个物体,动量是守恒的。(　    ) 2.发生碰撞的两个物体,机械能是守恒的。(　    ) 3.碰撞后两个物体粘在一起,碰撞中动量是守恒的,但机械能损失是最大的。 (　    ) 4.两球发生弹性碰撞时,两者碰后交换速度。 (　    ) 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 只有质量相等的两球发生弹性碰撞时,两者碰后才交换速度。 √ √ ✕ ✕ 在非弹性碰撞中机械能不守恒。 提示 提示 第1章 动量及其守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 1.处理碰撞问题遵循的三个规律 (1)动量守恒:运动方向上满足动量守恒的条件。 (2)动能不能增加:即 + ≥ + 。 (3)速度要合理:同向碰撞时,碰前应有v后>v前,碰后应有v前'≥v后';相向运动时,碰后两物体的运动 方向不可能都不改变。 2.弹性碰撞的速度问题 动量守恒:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' 机械能守恒: m1 + m2 = m1v1'2+ m2v2'2 疑难 情境破 疑难1 碰撞问题的原则 讲解分析 第1章 动量及其守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 则有v1'= , v2'=  3.弹性碰撞的判断 (1)题目中明确指出物体间发生的是弹性碰撞; (2)弹性小球、光滑钢球或分子、原子等微观粒子碰撞,属于弹性碰撞。 第1章 动量及其守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 4.爆炸模型与碰撞模型的比较 碰撞 爆炸 不同点 碰撞过程中没有其他形式的能转化为机械能,系统的动能不会增加 爆炸过程中往往有化学能转化为动能,系统的动能增加 相同点 时间特点 相互作用时间很短 相互作用力特点 物体间的相互作用力先是急剧增大,然后再急剧减小,平均作用力很大 系统动量的特点 系统的内力远远大于外力,外力可忽略不计,系统的总动量守恒 位移特点 由于碰撞、爆炸过程是在一瞬间发生的,时间极短,所以,在物体发生碰撞、爆炸的瞬间,可认为物体在碰撞、爆炸后仍在同一位置 第1章 动量及其守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 　　常规意义上的碰撞,物体间作用力大、时间短,作用力是斥力。有些情况下,当两个物体 发生作用时,尽管作用时间比较长,甚至作用力也不是斥力,我们仍可以当成碰撞来处理,这类 问题我们称为类碰撞问题。常见模型具体分析如下: 1.类碰撞模型之“弹簧模型” 讲解分析 疑难2 碰撞类模型的拓展 (1)对于光滑水平面上的弹簧类问题,在作用过程中,系统所受的合外力为零,满足动量守恒的条件。 (2)整个过程涉及弹性势能、动能的转化,应用能量守恒定律解决此类问题。 (3)弹簧压缩至最短时,弹簧连接的两物体速度相同,此时弹簧的弹性势能最大;弹簧恢复原长 时,弹性势能为零,系统动能最大。 第1章 动量及其守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 2.类碰撞模型之“子弹打木块模型” (1)子弹打木块的过程很短暂,认为该过程中内力远大于外力,则系统动量守恒。 (2)在子弹打木块过程中摩擦生热,系统的机械能不守恒,部分机械能向内能转化。 (3)若子弹未射穿木块,二者最后有共同速度,机械能损失最多。 3.类碰撞模型之“板块模型” (1)在光滑水平面上,把滑块、木板看作一个整体,摩擦力为内力,滑块和木板组成的系统动量 守恒。 (2)由于摩擦生热,部分机械能转化为内能,系统的机械能不守恒,应用能量守恒定律求解问题。 第1章 动量及其守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 4.类碰撞模型之“滑块+光滑弧面(斜面)模型” (1)在光滑水平面上,把滑块、光滑弧面(斜面)看作一个整体,它们之间的作用力为内力,滑块 和弧面(斜面)组成的系统在水平方向动量守恒。 (2)由于只有动能和重力势能之间的转化,所以系统机械能守恒,应用机械能守恒定律或能量 守恒定律求解问题。 (3)滑块到达弧面(斜面)最高点时(滑块竖直方向的速度为零)二者有共同速度。 5.类碰撞模型之“悬绳模型” 　　此模型系统机械能守恒,水平方向动量守恒,解题时需关注物体运动的最高点和最低点。 第1章 动量及其守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 典例 (多选)如图所示,水平光滑轨道宽和轻质弹簧自然长度均为d【1】,A、B两球质量分别为 m1、m2,已知m1=3m2,B的左边有一固定挡板,A由图示位置静止释放,当A与B相距最远时【2】,A的 速度为v0,则在以后的运动过程中 (　    )   A.A的最小速度是0 B.A的最小速度是 v0 C.B的最大速度是 v0 D.B的最大速度是2v0 第1章 动量及其守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 信息提取    【1】当A运动到B正上方时,弹簧处于自然长度,A运动到B正上方的左右两侧时, 弹簧均处于伸长状态; 【2】A与B的速度相同。 思路点拨    A与B的运动大致可分为以下三个过程: 甲 乙 丙 丁 (1)图甲到图乙,B受到挡板向右的作用力,系统水平方向的动量不守恒; (2)图乙到图丙,系统动量守恒【3】,图丙时刻,A、B速度相等,可求图乙时A的速度; (3)图丙到图丁,A减速,B加速,位于图丁时,根据动量守恒定律和机械能守恒定律【4】求A的最 小速度和B的最大速度。 第1章 动量及其守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 解析    设A运动到B正上方时速度为v1,A与B相距最远时,A的速度为v0,B的速度也为v0(由 【2】得到),根据动量守恒,有m1v1=(m1+m2)v0(由【3】得到),解得v1= v0;小球A到达B正上方 (相距最近)后继续向右运动,A减速,B加速(由【1】得到),达到共同速度时两者相距最远,此后 A继续减速,B继续加速(由【1】得到),当两球再次相距最近时,A达到最小速度,B达到最大速 度,根据动量守恒、机械能守恒,有m1v1=m1v1'+m2v2', m1 = m1v1'2+ m2v2'2(由【4】得到),解得 v1'= v1= × v0= v0,v2'= v1= × v0=2v0,故选B、D。 答案    BD 第1章 动量及其守恒定律 第1讲　描述运动的基本概念 $$