1.5 碰撞 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

4.弹性碰撞和非弹性碰撞 学习目标 1．了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。 2．会应用动量和能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。 1、碰撞：指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生了显著的变化的过程。 2.“碰撞过程”的特征 (1)经历的时间极短，碰撞的时间在整个过程中都可以忽略； (2)碰撞双方相互作用的内力远大于外力 (3)碰撞过程两物体产生的位移可忽略 两种碰撞 散射 光滑水平面上,质量是m1的小钢球A速度vo,前方有一质量为m2的小球B静止不动,经过一段时间A追上B且发生碰撞,碰撞过程中机械能不损失,求碰后A、B球速度v1、v2分别多大？ ʋo ʋ = 0 μ＝0 ʋ1 ʋ2 一.完全弹性碰撞: P守恒,E守恒 弹性碰撞 返回1 返回2 (1)若 m1 = m2，则 ʋ1 = 0、ʋ2 = ʋ1，两球交换速度 (5) 若 m1 >> m2 ， 则 ʋ1= vo， ʋ2 = 2ʋo (2) 若 m1 > m2， 则 ʋ1 > 0，ʋ2>0且 ʋ2>ʋ1 (3) 若 m1 < m2 ， 则 ʋ1 < 0，ʋ2>0且 ʋ2与ʋ1大小不确定 (4) 若 m1 << m2 ， 则 ʋ1= -ʋo， ʋ2 = 0 例1如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰。小球的质量分别为 m1 和 m2。图乙为它们碰撞前后的 s t (位移 ─ 时间) 图象。已知 m1 = 0.1 kg。由此可以判断 ( ) A. 碰前 m2 静止，m1 向右运动 B. 碰后 m2 和 m1 都向右运动 C. m2 = 0.3 kg D. 碰撞过程中系统损失了 0.4 J 的机械能 AC 例2如图所示，a、b质量相等，b上连有一轻质弹簧，且静止在光滑的水平面上，当a以速度v向右运动（弹簧一直在弹性限度内），则（C） A.当弹簧压缩量最大时，a的动能恰好为零 B.最后a离开弹簧，a被弹簧弹回向左运动，b向右运动 C.当弹簧压缩量最大时，弹簧具有的弹性势能等于物体a与弹簧接触前的动能的一半 D.最后a离开弹簧，a、b都以v/2的速度向右运动 例3如图，大小相同的摆球a 和b 的质量分别为m 和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触．现摆球a 向左拉开一小角度后释放．若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是（ CD ） A．第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等 B．第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等 C．第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同 动量守恒定律 第十六章 非弹性碰撞 返回 二.非弹性碰撞: ʋ1 ʋ2 地面光滑 动量守恒，机械能不守恒 ʋ1' ʋ2' 动量守恒定律 第十六章 完全非弹性碰撞 返回 ʋo 地面光滑 ʋ 光滑水平面上,质量是m1的物块A的速度v1,前方有一质量为m2的橡皮泥B静止不动. 经过一段时间A追上B发生碰撞,碰后粘在一起运动,求碰撞过程损失的机械能？ 三.完全非弹性碰撞: P守恒,E损失最多 例4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两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度vc=1m/s。 （1）两球跟球c相碰前的共同速度多大？1m/s （2）两次碰撞过程中一共损失了多少动能？1.25J 弹性碰撞→动量、机械能守恒 非弹性碰撞→动量守恒、机械能有损失 完全非弹性碰撞→动量守恒、机械能损失最大 碰撞分类 碰撞规律 动量 动能 守恒 不增 合理 运动 1. 动量守恒； 2. 动能不会增加； 3. 符合实际情况。 典型题:判断碰撞过程能否合理发生的依据 例5甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是5 kg·m/s和7 kg·m,/s，甲追上乙并发生碰撞，碰撞后乙球的动量变为10kg·m／s，则甲、乙两球质量m1与m2的关系可能是 ( C ) A． m2=m1 B. m2=2m1 C . m2 =4m1 D． m2=6m1 1. 动量守恒； 2. 动能不会增加； 3. 符合实际情况。 典型题:判断碰撞过程能否合理发生的依据 例6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球的动量是7 kg·m/s，B球的动量是5 kg·m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是(A　　) A．p′A＝6 kg·m/s，p′B＝6 kg·m/s B．p′A＝3 kg·m/s，p′B＝9 kg·m/s C．p′A＝－2 kg·m/s，p′B＝14 kg·m/s D．p′A＝－4 kg·m/s，p′B＝17 kg·m/s 18 1. 弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。 (1) 规律：动量守恒、机械能守恒 (2) 能量转化情况：系统动能没有损失 2. 非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。 (1) 规律：动量守恒，机械能减少 (2) 能量转化情况：完全非弹性碰撞中系统动能损失最大 小结 三、对心碰撞和非对心碰撞 1. 对心碰撞 如图所示，一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与两球心在同一直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰，也叫对心碰撞。 2. 非对心碰撞 一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线。这种碰撞称为非对心碰撞。 斜碰视频 四.散 射 与宏观物体碰撞不同的是，微观粒子相互接近时并不发生直接碰撞，因此微观粒子的碰撞又叫做散射。由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子在碰撞后飞向四面八方。 金箔原子对粒子的散射 由于原子之间强大的相互作用，碰撞时原子相当于质量极大的物体，不会移动。 $