第三节 动量守恒定律 第3课时 弹性碰撞 非弹性碰撞(导学案)物理沪科版2020选择性必修第一册

2025-12-05
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精品

资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理沪科版选择性必修第一册
年级 高二
章节 第三节 动量守恒定律
类型 学案-导学案
知识点 非弹性碰撞
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.82 MB
发布时间 2025-12-05
更新时间 2025-12-05
作者 刘老师说
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2025-12-05
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/55287669.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该高中物理导学案聚焦动量守恒定律中的弹性碰撞与非弹性碰撞,引导学生掌握碰撞特点、分类及应用。通过生活撞击实例导入,回顾机械能守恒、动量守恒等前置知识,衔接自主预习,搭建从已知到未知的学习支架。 以物理观念(动量、能量)和科学思维(模型建构、科学推理)为核心,通过公式推导、实例分析及碰撞可能性判断,培养学生解决问题能力。分层习题与方法总结结合,助力结构化认知形成,提升科学探究素养。

内容正文:

3. 动量守恒定律(第3课时 弹性碰撞 非弹性碰撞) 导学案 1. 知道弹性碰撞、非弹性碰撞的特点。 2. 能运用动量和能量的观点分析、解决一维碰撞的问题。 重点: 1. 弹性碰撞一维两球速度公式推导。 2. 非弹性和完全非弹性碰撞的共同速度及机械能损失公式。 难点: 1. “动量守恒与机械能守恒”与“仅动量守恒”两种模型的快速识别与合理套用。 2. 运用“碰撞可能性判断三原则”检验求得解的物理合理性。 【知识回顾】 1.机械能守恒的条件:只有系统内的弹力或重力所做的功。 表达式为:。 2.动量守恒的条件:系统不受外力或者所受外力的矢量和为零。 表达式为。 3.动量与动能的大小关系:或,或。 【自主预习】 1.碰撞的特点:碰撞的过程中,相互作用的时间极短,相对物体运动的全过程可忽略不计,系统的内力远大于外力。碰撞过程动量守恒。 2.碰撞的分类: ①弹性碰撞:系统动量守恒、机械能守恒。 ②非弹性碰撞:系统动量守恒,机械能减少,损失的机械能转化为内能。 ③完全非弹性碰撞:系统动量守恒,碰撞后合为一体或具有相同的速度,机械能损失最大。 3.碰撞问题遵循的三个原则:①系统动量守恒。②系统动能不增加。③速度要合理:碰撞后,原来在前面的物体速度一定增大;碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变。 思考与讨论: 生活中,我们经常会看到一些撞击事件,尤其是交通事故。从物理知识的角度,在这些相互撞击的事件中,有什么样的特点。今天,我们就来研究这个问题。 如图甲、乙所示,两个质量都是m的物体,物体B静止在光滑水平面上,物体A以速度v0正对B运动,碰撞后两个物体粘在一起,以速度v继续前进,两物体组成的系统碰撞前后的总动能守恒吗?如果不守恒,总动能如何变化? 【答案】不守恒。 碰撞时:,得 ,。 所以, 即系统总动能减少了。 1. 碰撞的特点 (1)时间特点:碰撞现象中,相互作用的时间极短,相对物体运动的全过程可忽略不计。 (2)相互作用力特点:在碰撞过程中,系统的内力远大于外力,所以碰撞过程动量守恒。 2. 碰撞的分类 (1)弹性碰撞:系统动量守恒、机械能守恒。在光滑水平面上质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止小球发生弹性正碰。 根据动量守恒定律和能量守恒定律: 若,则有碰后两个物体的速度分别为, ①若,和都是正值,表示和都与方向同向。(若,,,表示m1的速度不变,m2以的速度被撞出去) ②若,为负值,表示与方向相反,被弹回。(若,,,表示被反向以原速率弹回,而m2仍静止) ③若,则有,,即碰撞后两球速度互换。 【例1】如图所示,光滑平台上有两个刚性小球A和B,质量分别为2m和3m,小球A以速度v0向右运动并与静止的小球B发生碰撞(碰撞过程中不损失机械能),小球B飞出平台后经时间t刚好掉入装有沙子向左运动的小车中,小车与沙子的总质量为m,速度为2v0,小车行驶的路面近似看作是光滑的,求: (1)碰撞后小球A和小球B的速度大小; (2)小球B掉入小车后的速度大小。 【答案】(1),;(2)。 【解析】 (1)A球与B球碰撞过程中系统动量守恒,以向右为正方向, 由动量守恒定律得: 碰撞过程中系统机械能守恒,有: 解得,,碰后A球向左运动,B球向右运动。 (2)B球掉入沙车过程中系统水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得: 解得。 【针对训练】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,mB=5mA。B球静止,拉起A球,使细线与竖直方向偏角为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向左,B向右,A球偏角大于B球偏角,且都小于30° D.A向左,B向右,A球偏角等于B球偏角,且都小于30° 【答案】C 【解析】 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。 由动量守恒可得: 由机械能守恒可得: 可得,,A向左,B向右,A球偏角大于B球偏角,且都小于30°,故选项C正确。 (2)非弹性碰撞:系统动量守恒,机械能减少,损失的机械能转化为内能,ΔE=Q。 (3)完全非弹性碰撞:系统动量守恒,碰撞后合为一体或具有相同的速度,机械能损失最大。 设两者碰后的共同速度为v共,则有, 机械能损失为。 【例2】如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为m=1kg的相同小球A、B、C,现让A球以v0=2m/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=1m/s。求: (1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度大小; (2)两次碰撞过程中共损失了多少动能。 【答案】(1)1m/s,(2)1.25J。 【解析】 (1)A、B相碰满足动量守恒,以v0的方向为正方向,有: 得两球跟C球相碰前的速度。 (2)两球与C球碰撞同样满足动量守恒,以v0的方向为正方向,有: 解得两球碰后的速度, 两次碰撞共损失的动能。 3. 碰撞可能性的判断 碰撞问题遵循的三个原则: (1)系统动量守恒,即。 (2)系统动能不增加,即或。 (3)速度要合理: ①碰前两物体同向运动,即,碰后,原来在前面的物体速度一定增大,且。 ②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变。 【例3】质量相等的A、B两球在光滑水平面上,沿同一直线、同一方向运动,A球的动量pA=9kg·m/s,B球的动量pB=3kg·m/s,当A追上B时发生碰撞,则碰后A、B两球的动量可能值是(  ) A. pA′=4kg·m/s,pB′=6kg·m/s B. pA′=-6kg·m/s,pB′=18kg·m/s C. pA′=7kg·m/s,pB′=5kg·m/s D. pA′=4kg·m/s,pB′=8kg·m/s 【答案】D 【解析】 设两球质量均为m,碰前总动量, 碰前总动能 若,,碰后,故不可能,A错误。 若,,碰后, 碰后,故不可能,B错误。 若,,碰后, 碰后,,则,不符合实际情况,故不可能,C错误。 若,,碰后, 碰后,故可能,D正确。 【总结方法】处理碰撞问题的思路 1.对一个给定的碰撞,首先要看动量是否守恒,再看总机械能是否增加。 2.注意碰后的速度关系。 3.要灵活运用或,或几个关系式。 课堂小结: 1.(碰撞问题分析)如图所示,小球A和小球B质量相同,小球B置于光滑水平面上,小球A从高为处由静止摆下,到达最低点恰好与B相撞,并粘合在一起继续摆动,若不计空气阻力,小球均可视为质点,则它们能上升的最大高度是(  ) A.   B.   C.   D. 【答案】C 【解析】 小球A由释放到摆到最低点的过程做的是圆周运动, 由机械能守恒得, 则。 A、B的碰撞过程满足动量守恒定律,则, 又,, 对A、B粘在一起共同上摆的过程应用机械能守恒定律得, 则,故C正确。 2. (碰撞类型的判断)在冰壶世锦赛上中国队以8∶6战胜瑞典队,收获了第一个世锦赛冠军。若队长王冰玉在最后一投中,将质量为19kg的冰壶推出,运动一段时间后以0.4m/s的速度正碰静止的瑞典队冰壶,然后中国队冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑向大本营中心。两冰壶质量相等,则下列判断正确的是(  ) A.瑞典队冰壶的速度为0.3m/s,两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞 B.瑞典队冰壶的速度为0.3m/s,两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞 C.瑞典队冰壶的速度为0.5m/s,两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞 D.瑞典队冰壶的速度为0.5m/s,两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞 【答案】B 【解析】 两冰壶碰撞的过程中动量守恒,规定向前运动方向为正方向, 根据动量守恒定律有,解得v3=0.3m/s。 动能变化量,动能减小,两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞,选项B正确。 3. (碰撞可能性的判断)质量为1kg的小球以的速度与质量为2kg的静止小球正碰,关于碰后的速度和,下面可能正确的是(  ) A. B. , C. , D. , 【答案】A 【解析】 由碰撞前后总动量守恒验证A、B、D三项皆有可能; 由动能不增加+验证A、B两项皆有可能。 但B项碰后后面小球的速度大于前面小球的速度,会发生第二次碰撞,不符合实际,所以只有A项有可能。 4. (碰撞问题分析)如图所示,ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道,BC段水平,AB段与BC段平滑连接,质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑,与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞,碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上,且在碰撞过程中无机械能损失。求碰撞后小球m2的速度大小v2。(重力加速度为g) 【答案】 【解析】设m1碰撞前瞬间的速度为v, 根据机械能守恒定律有,解得① 设碰撞后m1与m2的速度分别为v1和v2,根据动量守恒定律有② 由于碰撞过程中无机械能损失③ 联立②③式解得④ 将①代入④得。 5.如图所示,两个小学生在滑冰场上滑冰,小学生甲的质量为30kg,小学生乙的质量为20kg,某时刻两人以互相垂直的速度相撞并抱在了一起,相撞前瞬间甲、乙的速度大小分别是1m/s和2m/s,甲、乙抱在一起瞬间的共同速度大小等于(  ) A.0.5m/s B.1m/s C.1.5m/s D.2m/s 【答案】B 【详解】碰前甲乙总动量大小 碰后甲乙总动量大小 根据碰撞过程动量守恒,则有 联立解得甲、乙抱在一起瞬间的共同速度大小 故选B。 6.质量为m、速度为6v的A球跟质量为3m的静止B球发生正碰。碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B球的速度可能有不同的值。以A球原来速度方向为正,碰撞结束后两球的速度可能为(  ) A.A球速度为0,B球速度为2v B.A球速度为v,B球速度也为v C.A球速度为3v,B球速度为v D.A球速度为4v,B球速度为2v 【答案】A 【详解】A.碰撞前系统总动量为,碰撞结束后,A球速度为0,B球速度为2v,则碰撞后系统总动量为 则满足动量守恒,又碰前总动能为 碰后总动能为 满足动能不增原则,故A正确; B.碰撞结束后,A球速度为v,B球速度也为v,则碰撞后系统总动量为 不满足动量守恒,故B错误; C.碰撞结束后,A球速度为3v,B球速度为v,则碰撞后系统总动量为 则满足动量守恒,碰后总动能为 满足动能不增原则,但是碰后A球的速度大于B球的速度,不符合对心碰撞的物理事实,故C错误; D.碰撞结束后,A球速度为,B球速度为2v,则碰撞后系统总动量为 不满足动量守恒,故D错误。 故选A。 7.台球的碰撞满足物理学的动量守恒定律,如图所示,现击打第一颗球,三颗质量相等的台球接连发生了碰撞,碰撞前后的速度都在同一条直线上,假设前两颗球发生的是弹性碰撞,且碰撞刚结束时第二颗球的速度为,接着第二颗球与第三颗球发生的是完全非弹性碰撞,碰撞结束时第三颗球的动量为,不计一切摩擦阻力,下列说法正确的是(  ) A.台球的质量为 B.碰撞损失的机械能为 C.前两颗球碰撞前,第一颗球的初动能为 D.第一颗球对第二颗球的冲量大小为 【答案】D 【详解】A.第二颗与第三颗发生的是完全非弹性碰撞,第二颗与第三颗刚要碰撞时的速度为,则有 结合 综合解得,A错误; B.碰撞损失机械能为,B错误; C.由于前两颗发生的是弹性碰撞,且碰撞刚结束后第二颗的速度为,由等质量弹性碰撞的速度互换,可得第一颗的初速度为,则初动能为,C错误; D.由动量定理可得第一颗对第二颗的冲量大小为,D正确。 故选D。 8.如图所示,在光滑水平面上,半径相同的匀质小球1、2、3质量分别为2m、m、m。其中2、3用轻质弹簧连接,开始三个小球均处于静止状态,弹簧处于原长。现给小球1一初速度v0,使其与球2发生正碰,碰撞时间极短。碰后瞬间小球1、2、3的速度v1、v2、v3可能是(  ) A.v1=0,v2=2v0,v3=0 B.v1=0,v2=v0,v3=v0 C.v1=v0,v2=v0,v3=v0 D.v1=v0,v2=v0,v3=0 【答案】D 【详解】BC.球1、2碰撞时间极短,碰后瞬间球2获得速度,碰撞过程球2发生的位移 趋近于零,即球2位置还未来得及改变,弹簧弹力为0,球3受到的冲量为0,球3速度,故BC错误; AD.碰撞前后球1、2动量守恒,有。碰撞过程动能不增加,有 ,若 v1=0,v2=2v0,v3=0,符合动量守恒条件,但 初动能 末动能,不符合动能不增加的条件,故A错误; 若v1=v0,v2=v0,v3=0,符合动量守恒和动能不增加的条件,故D正确。 故选D。 9.如图所示,倾角为θ的光滑斜面,沿斜面放置的轻弹簧一端固定在斜面底端,另一端连接物体A,静止时,弹簧被压缩了l,质量与A相同的物体B从弹簧原长位置由静止释放,A与B发生完全非弹性碰撞(粘连),碰撞时间极短,A、B视为质点,重力加速度为g,弹簧的弹性势能(x为弹簧的形变量),则下列说法正确的是(  ) A.碰后瞬间两物体的速度大小为 B.碰后两物体运动过程中一定机械能守恒 C.碰后两物体一起向下运动的最大位移为3l D.两物体反弹向上运动,最大高度能到达B的释放点上方 【答案】A 【详解】A.碰撞前物体B的速度大小为 解得 碰后瞬间两物体的速度大小为 解得,A正确; B.碰后两物体运动过程中机械能不守恒,两个物体和弹簧组成的系统机械能守恒,B错误; C.碰后两物体一起向下运动的最大位移x为 碰撞前对物体A根据平衡条件得 解得,C错误; D.以最低点为零势能面,两物体在B的释放点处的重力势能为 在最低点处,弹簧的弹性势能为 因为,所以两物体反弹向上运动,最大高度不能到达B的释放点,更不能到达B的释放点的上方,D错误。 故选A。 10.A、B两球沿同一条直线运动,如图所示的位移x随时间t变化的图像记录了它们碰撞前后的运动情况,其中a、b分别为A、B碰撞前的图像,c为它们碰撞后的图像。若A球质量为1kg,则A、B碰撞过程中损失的机械能为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由图像可知,碰撞前A、B两球都做匀速直线运动,速度分别为, 碰撞后二者粘在一起做匀速直线运动,可得 碰撞过程中动量守恒,即 解得 碰撞过程损失的机械能 解得,故选B。 11.如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球P、Q发生一维碰撞,两小球质量分别为和,如图乙所示为两小球碰撞前后的图像。已知,由此可以判断(  ) A.碰前P做匀加速直线运动,Q做匀速直线运动 B.可以计算出 C.碰撞过程为非弹性碰撞 D.若两球碰撞后粘合在一起运动,则碰撞过程中损失的动能为1.2J 【答案】B 【详解】A.在图像中,斜率表示速度。碰前P的图像是一条倾斜的直线,说明P做匀速直线运动;Q的图像是一条平行于时间轴的直线,说明Q处于静止状态。故A错误; B.根据可得,碰前P的速度为 碰后P的速度为 碰后Q的速度为 根据动量守恒定律有 代入数据解得Q的质量为,故B正确; C.碰撞前系统的动能为 碰撞后系统的动能为 因为 所以碰撞过程为弹性碰撞,故C错误; D.若两球碰撞后粘合在一起运动,则根据动量守恒定律有 解得 则碰撞过程中损失的动能为,故D错误。 故选B。 12.质量为和的两个物体在光滑水平面上发生正碰,碰撞过程中的速度v随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是(  ) A.两物体发生的碰撞是弹性碰撞 B.两个物体碰撞过程中动量不守恒 C.两个物体的质量之比 D.两个物体碰撞过程中动量的变化量相等 【答案】A 【详解】B.两个物体在光滑水平面上发生正碰,动量守恒,B错误; C.碰撞过程 代入数据 解得,C错误; A.作用前能量 作用后能量 由于,所以两物体发生的碰撞是弹性碰撞,A正确; D.碰撞动量守恒,两个物体动量的变化量互为相反数,D错误。 故选A。 本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题? 在本节课的学习中,应用到了哪些物理方法?重点解决了哪些问题? 5 / 14 学科网(北京)股份有限公司 $ 3. 动量守恒定律(第3课时 弹性碰撞 非弹性碰撞) 导学案 1. 知道弹性碰撞、非弹性碰撞的特点。 2. 能运用动量和能量的观点分析、解决一维碰撞的问题。 重点: 1. 弹性碰撞一维两球速度公式推导。 2. 非弹性和完全非弹性碰撞的共同速度及机械能损失公式。 难点: 1. “动量守恒与机械能守恒”与“仅动量守恒”两种模型的快速识别与合理套用。 2. 运用“碰撞可能性判断三原则”检验求得解的物理合理性。 【知识回顾】 1.机械能守恒的条件:________________________________________。 表达式为:________________________________________。 2.动量守恒的条件:系统__________或者所受外力的__________。 表达式为________________________________________。 3.动量与动能的大小关系:__________或__________,__________或__________。 【自主预习】 1.碰撞的特点:碰撞的过程中,相互作用的时间__________,相对物体运动的全过程可__________,系统的内力__________外力。碰撞过程动量__________。 2.碰撞的分类: ①弹性碰撞:系统动量__________、机械能__________。 ②非弹性碰撞:系统动量__________,机械能__________,损失的机械能转化为__________。 ③完全非弹性碰撞:系统动量__________,碰撞后__________或具有__________,机械能损失__________。 3.碰撞问题遵循的三个原则:①系统动量__________。②系统动能__________。③速度要__________:碰撞后,原来在前面的物体速度一定增大;碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能__________。 思考与讨论: 生活中,我们经常会看到一些撞击事件,尤其是交通事故。从物理知识的角度,在这些相互撞击的事件中,有什么样的特点。今天,我们就来研究这个问题。 如图甲、乙所示,两个质量都是m的物体,物体B静止在光滑水平面上,物体A以速度v0正对B运动,碰撞后两个物体粘在一起,以速度v继续前进,两物体组成的系统碰撞前后的总动能守恒吗?如果不守恒,总动能如何变化? 1. 碰撞的特点 (1)时间特点:碰撞现象中,相互作用的时间__________,相对物体运动的全过程可__________。 (2)相互作用力特点:在碰撞过程中,系统的内力__________外力,所以碰撞过程动量__________。 2. 碰撞的分类 (1)弹性碰撞:系统动量__________、机械能__________。在光滑水平面上质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止小球发生__________。 根据__________定律和__________定律:________________________________________ ________________________________________ 若,则有碰后两个物体的速度分别为____________________,____________________ ①若,和都是__________,表示和都与方向__________。 (若,__________,__________,表示m1的速度__________,m2以__________的速度被撞出去) ②若,为__________,表示与方向__________,被__________。 (若,__________,__________,表示被____________________,而m2__________) ③若,则有__________,__________,即碰撞后两球__________。 【例1】如图所示,光滑平台上有两个刚性小球A和B,质量分别为2m和3m,小球A以速度v0向右运动并与静止的小球B发生碰撞(碰撞过程中不损失机械能),小球B飞出平台后经时间t刚好掉入装有沙子向左运动的小车中,小车与沙子的总质量为m,速度为2v0,小车行驶的路面近似看作是光滑的,求: (1)碰撞后小球A和小球B的速度大小; (2)小球B掉入小车后的速度大小。 【针对训练】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,mB=5mA。B球静止,拉起A球,使细线与竖直方向偏角为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向左,B向右,A球偏角大于B球偏角,且都小于30° D.A向左,B向右,A球偏角等于B球偏角,且都小于30° (2)非弹性碰撞:系统动量__________,机械能__________,损失的机械能转化为__________,ΔE=__________。 (3)完全非弹性碰撞:系统动量__________,碰撞后__________或具有__________,机械能损失__________。 设两者碰后的共同速度为v共,则有________________________________________, 机械能损失为________________________________________。 【例2】如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为m=1kg的相同小球A、B、C,现让A球以v0=2m/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=1m/s。求: (1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度大小; (2)两次碰撞过程中共损失了多少动能。 3. 碰撞可能性的判断 碰撞问题遵循的三个原则: (1)系统动量__________,即______________________________。 (2)系统动能__________,即______________________________或______________________________。 (3)速度要合理: ①碰前两物体同向运动,即__________,碰后,原来在前面的物体速度一定增大,且__________。 ②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能__________。 【例3】质量相等的A、B两球在光滑水平面上,沿同一直线、同一方向运动,A球的动量pA=9kg·m/s,B球的动量pB=3kg·m/s,当A追上B时发生碰撞,则碰后A、B两球的动量可能值是(  ) A. pA′=4kg·m/s,pB′=6kg·m/s B. pA′=-6kg·m/s,pB′=18kg·m/s C. pA′=7kg·m/s,pB′=5kg·m/s D. pA′=4kg·m/s,pB′=8kg·m/s 【总结方法】处理碰撞问题的思路 1.对一个给定的碰撞,首先要看____________________,再看____________________。 2.注意碰后的__________关系。 3.要灵活运用__________或__________,__________或__________几个关系式。 课堂小结: 1.(碰撞问题分析)如图所示,小球A和小球B质量相同,小球B置于光滑水平面上,小球A从高为处由静止摆下,到达最低点恰好与B相撞,并粘合在一起继续摆动,若不计空气阻力,小球均可视为质点,则它们能上升的最大高度是(  ) A.   B.   C.   D. 2. (碰撞类型的判断)在冰壶世锦赛上中国队以8∶6战胜瑞典队,收获了第一个世锦赛冠军。若队长王冰玉在最后一投中,将质量为19kg的冰壶推出,运动一段时间后以0.4m/s的速度正碰静止的瑞典队冰壶,然后中国队冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑向大本营中心。两冰壶质量相等,则下列判断正确的是(  ) A.瑞典队冰壶的速度为0.3m/s,两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞 B.瑞典队冰壶的速度为0.3m/s,两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞 C.瑞典队冰壶的速度为0.5m/s,两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞 D.瑞典队冰壶的速度为0.5m/s,两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞 3. (碰撞可能性的判断)质量为1kg的小球以的速度与质量为2kg的静止小球正碰,关于碰后的速度和,下面可能正确的是(  ) A.      B. , C. ,  D. , 4. (碰撞问题分析)如图所示,ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道,BC段水平,AB段与BC段平滑连接,质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑,与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞,碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上,且在碰撞过程中无机械能损失。求碰撞后小球m2的速度大小v2。(重力加速度为g) 5.如图所示,两个小学生在滑冰场上滑冰,小学生甲的质量为30kg,小学生乙的质量为20kg,某时刻两人以互相垂直的速度相撞并抱在了一起,相撞前瞬间甲、乙的速度大小分别是1m/s和2m/s,甲、乙抱在一起瞬间的共同速度大小等于(  ) A.0.5m/s B.1m/s C.1.5m/s D.2m/s 6.质量为m、速度为6v的A球跟质量为3m的静止B球发生正碰。碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B球的速度可能有不同的值。以A球原来速度方向为正,碰撞结束后两球的速度可能为(  ) A.A球速度为0,B球速度为2v B.A球速度为v,B球速度也为v C.A球速度为3v,B球速度为v D.A球速度为4v,B球速度为2v 7.台球的碰撞满足物理学的动量守恒定律,如图所示,现击打第一颗球,三颗质量相等的台球接连发生了碰撞,碰撞前后的速度都在同一条直线上,假设前两颗球发生的是弹性碰撞,且碰撞刚结束时第二颗球的速度为,接着第二颗球与第三颗球发生的是完全非弹性碰撞,碰撞结束时第三颗球的动量为,不计一切摩擦阻力,下列说法正确的是(  ) A.台球的质量为 B.碰撞损失的机械能为 C.前两颗球碰撞前,第一颗球的初动能为 D.第一颗球对第二颗球的冲量大小为 8.如图所示,在光滑水平面上,半径相同的匀质小球1、2、3质量分别为2m、m、m。其中2、3用轻质弹簧连接,开始三个小球均处于静止状态,弹簧处于原长。现给小球1一初速度v0,使其与球2发生正碰,碰撞时间极短。碰后瞬间小球1、2、3的速度v1、v2、v3可能是(  ) A.v1=0,v2=2v0,v3=0 B.v1=0,v2=v0,v3=v0 C.v1=v0,v2=v0,v3=v0 D.v1=v0,v2=v0,v3=0 9.如图所示,倾角为θ的光滑斜面,沿斜面放置的轻弹簧一端固定在斜面底端,另一端连接物体A,静止时,弹簧被压缩了l,质量与A相同的物体B从弹簧原长位置由静止释放,A与B发生完全非弹性碰撞(粘连),碰撞时间极短,A、B视为质点,重力加速度为g,弹簧的弹性势能(x为弹簧的形变量),则下列说法正确的是(  ) A.碰后瞬间两物体的速度大小为 B.碰后两物体运动过程中一定机械能守恒 C.碰后两物体一起向下运动的最大位移为3l D.两物体反弹向上运动,最大高度能到达B的释放点上方 10.A、B两球沿同一条直线运动,如图所示的位移x随时间t变化的图像记录了它们碰撞前后的运动情况,其中a、b分别为A、B碰撞前的图像,c为它们碰撞后的图像。若A球质量为1kg,则A、B碰撞过程中损失的机械能为(  ) A. B. C. D. 11.如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球P、Q发生一维碰撞,两小球质量分别为和,如图乙所示为两小球碰撞前后的图像。已知,由此可以判断(  ) A.碰前P做匀加速直线运动,Q做匀速直线运动 B.可以计算出 C.碰撞过程为非弹性碰撞 D.若两球碰撞后粘合在一起运动,则碰撞过程中损失的动能为1.2J 12.质量为和的两个物体在光滑水平面上发生正碰,碰撞过程中的速度v随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是(  ) A.两物体发生的碰撞是弹性碰撞 B.两个物体碰撞过程中动量不守恒 C.两个物体的质量之比 D.两个物体碰撞过程中动量的变化量相等 本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题? 在本节课的学习中,应用到了哪些物理方法?重点解决了哪些问题? 2 / 8 学科网(北京)股份有限公司 $

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第三节 动量守恒定律 第3课时 弹性碰撞 非弹性碰撞(导学案)物理沪科版2020选择性必修第一册
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