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?
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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?
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