1.5 碰 撞 课件 -2025-2026学年高二上学期物理教科版选择性必修第一册

第 节 5 第一章 动量与动量守恒定律(王) 碰 撞 1 两个或两个以上的物体在极短时间内通过相互作用，使运动状态发生显著变化的物理现象。（教材P2） 一、碰撞现象 二、碰撞的特点 1. 相互作用时间极短； 2. 相互作用力极大，即内力远大于外力； 4. 运动状态显著变化(速度突变)，但时间极短，故位移极小，可认为物体在碰撞前后仍在同一位置； 3. 碰撞系统的动量守恒； 5. Ek前 ≥ Ek后 三、碰撞的分类 1. 按能量损失的情况分（阅读教材P22-23） ①弹性碰撞 ②非弹性碰撞 ③完全非弹性碰撞 动能不损失，即Ek前 =Ek后 动能有损失，即Ek前 >Ek后 动能损失最大，碰后粘在一起运动 举例： 台球、钢球、冰壶、低能电子和分子的碰撞 汽车追尾、子弹射穿木块 子弹射入木块未穿出、跳上滑板的人最终与滑板以相同的速度一起运动、正负离子碰撞后共同组成分子 举例： 举例： 三、碰撞的分类 2. 按运动形式分（阅读教材P26-27） 一维运动 二维运动 四、碰撞的规律 1. 弹性碰撞 （“动” 碰 “静”） v1 光滑 v2=0 动量守恒： 机械能守恒： 背诵： m1 m2 ① 若m1=m2 ，可得v1’=0 ，v2’=v1 ， 相当于两球交换速度（视频） ③ 若 m2>>m1 ， 则v1’= -v1 ， v2’ = 0 （撞墙） ④ 若 m1 >> m2 ， 则v1’= v1，v2’=2v1 （车把人撞飞） ② 若m1>m2 ， 则v1’>0，且v2’一定大于0; 1、2同方向运动 　　 若m1<m2 ， 则v1’<0，且v2’一定大于0; 1、2反方向运动　　 “中子的发现”见教科版教材 P24 观察公式，讨论若m1=m2 ，m1>m2 ，m1<m2 ，m2>>m1 ， m1 >> m2 分别是什么情况？ 四、碰撞的规律 2. 非弹性碰撞 （“动” 碰 “静”） v1 光滑 v2=0 动量守恒： 能量守恒： m1 m2 四、碰撞的规律 3. 完全非弹性碰撞 （“动” 碰 “静”） v1 光滑 v2=0 动量守恒： 能量守恒： m1 m2 　(2024·江西丰城市东煌学校高二月考)如图所示，质量分别为mA＝0.2 kg、mB＝0.3 kg的小球A、B均静止在光滑水平面上。现给A球一个向右的初速度v0＝5 m/s，之后与B球发生对心碰撞。若A、B两球发生的是弹性碰撞，求碰后A球和B球的速度分别是多少？ 例2 解：规定向右为正方向，两球发生弹性碰撞 对系统由动量守恒、机械能守恒，得 mAv0＝mAvA＋mBvB --------① 联立①②解得 vA＝－1 m/s，vB＝4 m/s。 --------② 　(1)如果A、B碰撞后粘在一起，A、B的速度为多大？此时能量损失多大？ 拓展 答案　由mAv0＝(mA＋mB)v得v＝2 m/s (2)若碰撞过程中，能量损失情况未知，则碰撞后B球的速度在什么范围内？ 答案　2 m/s≤vB≤4 m/s 一动一静碰撞问题的讨论 质量为m1的球a以速度v1和静止的质量为m2的球b碰撞，碰后球a、b的速度分别为v1′和v2′。根据能量损失情况不同，讨论碰后可能出现的情况如下： 总结提升 (3)一般情况下(即非弹性碰撞)： 总结提升 五、碰撞可能性的判断 碰撞问题遵循的三个原则 2. 系统动量守恒 3. 系统动能不增加 1. 速度要合理 p1＋p2＝p1′＋p2′ Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′ 碰后不能再碰 　(多选)(2024·宜宾市高二期中)质量分别为mA＝1.0 kg和mB＝2.0 kg的两个小球A和B，原来在光滑的水平面上沿同一直线、相同方向运动，速度分别为vA＝6.0 m/s，vB＝2.0 m/s。当A追上B时两球发生正碰，则碰撞结束之后两小球A、B的速度可能是 A.vA′＝5.0 m/s，vB′＝2.5 m/s B.vA′＝2.0 m/s，vB′＝4.0 m/s C.vA′＝3.0 m/s，vB′＝3.5 m/s D.vA′＝2.0 m/s，vB′＝6.0 m/s 例5 BC 2. 系统动量守恒 3. 系统动能不增加 1. 速度要合理 1.爆炸：爆炸是指在_____时间内释放出_________，产生高温，并放出大量气体，在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化。 2.特点： (1)相互作用时间______。 (2)相互作用力为变力，且_______系统所受_____。 3.满足的规律： (1)系统的动量______。 (2)系统机械能______。 极短 大量能量 极短 远大于 外力 守恒 增加 爆炸(教材P27) 　某人以大小为v0、方向与水平向右方向夹角θ＝60°的初速度斜向上抛出一颗手榴弹，手榴弹到达最高点时炸成质量分别为m和3m的两块。其中质量大的一块沿着手榴弹爆炸前瞬间的速度方向以大小v0的速度飞行。不计空气阻力，不计炸药质量。求： (1)手榴弹在最高点的速度v1的大小和方向； 例6 根据平行四边形定则知，手榴弹到达最高点的速度 (2)质量较小的一块弹片速度v2的大小和方向； 两块弹片组成的系统水平方向上动量守恒，规定质量大的一块运动方向为正方向，结合动量守恒定律得 4mv1＝3mv0＋mv2 解得v2＝－v0，即速度大小为v0，方向水平向左。 答案　v0　方向水平向左 (3)爆炸过程中转化为弹片动能的化学能E。 爆炸过程中转化为弹片动能的化学能 mAv02＝mAvA2＋mBvB2 ΔE＝mAv02－(mA＋mB)v2＝1.5 J。 (1)弹性碰撞：v1′＝v1，v2′＝v1。 (2)完全非弹性碰撞：v1′＝v2′＝v1。 v1≥v1′≥v1， v1≥v2′≥v1。 v1＝v0cos 60°＝v0，方向水平向右。 答案　v0　方向水平向右 答案　mv02  E＝×3mv02＋mv22－×4mv12＝mv02。 $$