1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第一章动量守恒定律 第5节弹性碰撞和非弹性碰撞 ▲情境与思考 实验原理： 如图1所示，将斜槽固定在铁架台上，使槽 A 的末端水平。让一个质量较大的小球A从斜槽上 B 滚下，跟放在斜槽末端的另一个大小相同， 质量较小的小球B发生正碰。碰撞后A球落于M 点，B球落于N点。若拿走B球只让A球从斜槽上 同一位置滚下，落点在P点。 思考：为什么要选用大小相同的小球碰撞呢？ 对心碰撞和非对心碰撞 对心碰撞：碰撞前后速度都沿同一条直线，也叫正碰或一维碰撞。 (高中主要研究) -0-0、-0340 2 m m2 非对心碰撞：碰撞前后速度不沿同一条直线，也叫斜碰。 V2 m2 i 我们换个角度看下 ▲情境与思考 超弹性碰撞球实验： 观察从同一个高度 思考：小球被弹的很高，说明小球具有的能量如何？为什么呢？ 实验：研究小车碰撞前后动能的变化 ①质量不同，装有弹性架的滑块碰撞后分开： 两个滑块组成的系统在碰撞前后， 探究碰撞中的不变量 误差允许的范围内动能不变。—弹性碰撞 质量m(g） 速度y(cm/s) 总动能Ek（J) 次数 滑块A 滑块B A碰前y1 B碰前2A碰后v1 B碰后v'2 碰前 碰后 1 56.0 0 12.8 67.3 0.043 0.042 2 275.5 175.5 74.7 0 16.5 89.2 0.077 0.074 3 92.0 0 22.7 108.3 0.117 0.110 弹性碰撞和非弹性碰撞 弹性碰撞：①动量守恒：m1V1+m2V2=m,V1+m2V2（例：钢球、玻璃球碰撞) 121 ②机城能守恒：2m听+2，时=2m+2m,v ,2 2 2 实验：探究碰撞中的不变量 ②质量不同，贴有尼龙搭扣的滑块碰撞后不分开： 实验环节 环节一 两个滑块组成的系统在碰撞后动能减少。 环节二 非弹性碰撞 质量m(g) 速度y(cm/s) 总动能Ek（J) 次数 滑块A 滑块B A碰前y B碰前y2A碰后v'1 B碰后v'2 碰前 碰后 1 79.0 0 45.8 45.8 0.084 0.046 2 270 168 89.0 0 54.1 54.1 0.107 0.064 3 142.4 0 87.4 87.4 0.274 0.167 弹性碰撞和非弹性碰撞 弹性碰撞： ①动量守恒：m1y1+m2V2=m1V1+m2V2 （例：钢球、玻璃球碰撞) 2 21 2 ②机械能守恒：)m+)m,=)m4+)m, 完全非弹性碰撞： ①动量守恒：m,y+,y2=m,+m2卫 共速 最大 @机根能不守：2m+27m+m心 1 2 2 △E损类 非弹性碰撞： ①动量守恒：m1V1+m2V2=m1V1+m2V2 1 21 2 1 ②机械能不守恒：。my+m=my2+m,2+AE损失 思考：一轻弹簧的两端与质量分别为m1和2的两物块A、B相连接，并静止在光滑 的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度y,什么时候两物块组成的系统机械 能损失最大？ B Am-W4722 弹性碰撞和非弹性碰撞 弹性碰撞： ①动量守恒：mv1+m2V2=m1V1+m2V2 (（例：钢球、玻璃球碰撞) 2 2 21 ，2 ②机械能守恒：一my+一m2吃=m1+。m2V2 完全非弹性碰撞： ①动量守恒：，y+2y2《m,+m2)v 共速 最大 @机根能不守：2m+喝2m+%加型 1 2 2 非弹性碰撞： ①动量守恒：m1V1+m2V2=m1V1+m2V2 1 21 1 ②机械能不守恒：。my+。m=my2+亏m,2+AE损失 例1.两个物体的质量都是m,碰撞以前一个物体静止，另一个以速度v向它撞去。 碰撞以后两个物体粘在一起，成为一个质量为2m的物体，以一定的速度继续前进。 碰撞后该系统的总动能是否会有损失？ 2m 静止 弹性碰撞的实例分析 1.动碰静：物体m1以速度y1与原来静止的物体2发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度 分别为1'和y2'。用m1、2、y1表示y1'和2'的公式。 2 i m2 01 1 702 静止 根据动量守恒定律：m,V1+0=m1)+m20, 弹性碰捷机镜能守恒：)m,=)m,+)m,对 1 ,1 2 2 碰撞后两个物体的速度：心=m,。 2= 201 m1+m2 m,+m2 结论：①当m1=时，1′=0,2′=（质量相等，速度交换） ②当m<m2时，′=-1,2′=（极小碰极大，小等速率反弹，大不变） ③当m产时，0，=M,购'=（极大碰极小，大不变，小加信） 2V1