1.5 碰撞(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（教科版）

该高中物理课件聚焦“碰撞”核心知识点，系统梳理弹性碰撞、非弹性碰撞等分类及规律，通过钢球碰撞、台球运动等情境思辨导入，搭建动量守恒与能量守恒定律应用的学习支架，衔接动量概念与实际问题。 其亮点在于以科学探究为主线，结合实验分析（如验证动量守恒实验）和科学史案例（中子发现过程），培养科学思维（模型建构、科学推理）与科学态度。采用“基础-要点-检测-作业”结构，例题融入高考真题，助力学生深化物理观念，教师可高效实施分层教学。

5.碰撞 第一章　动量与动量守恒定律 1 1.通过实验探究，了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。 2.理解各种碰撞的特点及规律。 3.了解碰撞规律在发现中子的过程中的重要作用。 4.能够应用动量守恒定律和能量守恒定律分析碰撞问题。 素养目标 2 目 录 CONTENTS 基础知识落实 核心要点突破 教学效果检测 课时作业 3 基础知识落实 目 录 4 知识点一　碰撞的分类 1. 碰撞的分类 （1）弹性碰撞：碰撞前后两物体的 ⁠不变的碰撞称为弹性碰 撞。 （2）非弹性碰撞：碰撞后两物体的总机械能 ⁠，在碰撞过程中有 一部分机械能转化为其他形式的能量，这种碰撞称为非弹性碰撞。 （3）完全非弹性碰撞：在非弹性碰撞中，如果两物体碰后粘在一起，以 相同的 ⁠运动，这种碰撞称为完全非弹性碰撞。 总动能 减少 速度 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 2. 碰撞的特点 碰撞过程中，两物体相互作用的时间 ，即使有外力作用，也 ⁠ 碰撞物体之间的相互作用力（内力），因此可以忽略外力作用的影 响，认为碰撞过程中 ⁠守恒。 很短 远 小于 动量 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 知识点二　中子的发现 1. 1928年，德国物理学家玻特用α粒子去轰击轻金属铍（Be）时，发现有 一种贯穿力很强的中性射线，当时他认为这是γ射线。 2. 1932年，英国物理学家查德威克用这种中性射线与质量已知的氢核和氮 核分别发生碰撞，并认为这种碰撞是完全弹性的。他在实验中测出了碰撞 后氢核和氮核的速度，于是就可以用 守恒定律和 ⁠守恒定 律求出这种中性粒子的质量，从而发现了中子。 3. 查德威克因发现中子而获得了1935年的诺贝尔物理学奖。中子的发现揭 开了原子核组成的神秘面纱，开创了人类认识原子核的新纪元。 动量 能量 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 五个质量相同的钢球由等长的吊绳固定，彼此紧密排列。当把最左侧的球 拉开一个角度由静止释放去碰撞紧密排列的另外四个球时，会出现最左侧 和中间的三个钢球保持不变，仅有最右边的球被弹出，如图甲所示。打台 球时，质量相等的母球与目标球发生碰撞，两个球可以发生正碰、也可以 发生斜碰，如图乙所示。判断下列说法的正误。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） （1）图甲中质量相等的两个钢球发生的是弹性碰撞而且碰后两球交换速 度。 （　√　） （2）只要质量相等的两个球发生碰撞，碰后两球一定交换速度。 （　×　） （3）图乙中母球与目标球发生正碰时两球的动量守恒。 （　√　） （4）图乙中母球与目标球发生斜碰时两球的动量不守恒。 （　×　） √ × √ × 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 核心要点突破 目 录 10 要点一　碰撞的特点和分类 1. 碰撞过程中四个物理量的特点 时间特点 在碰撞现象中，相互作用的时间很短 作用力特点 在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后急剧减 小，平均作用力很大 动量特点 系统的内力远大于外力，所以系统即使所受外力矢量和不为 零，但外力可以忽略，系统的总动量守恒 能量特点 碰撞过程系统的总动能不增加，即碰撞前总动能Ek≥碰撞后 总动能Ek′ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 2. 碰撞现象的动量和动能表达式 弹性碰撞 （碰后分离） （1）动量守恒：m1v1＋m2v2=m1v1′＋m2v2′； （2）动能不变：m1＋m2=m1v1′2＋m2v2′2 非弹性碰撞 （碰后分离） （1）动量守恒：m1v1＋m2v2=m1v1′＋m2v2′； （2）动能减少：m1＋m2=m1v1′2＋m2v2′2＋ΔE损失 完全非弹性 碰撞（碰后 “粘合”） （1）动量守恒：m1v1＋m2v2=（m1＋m2）v共； （2）动能损失最大： m1＋m2=（m1＋m2）＋ΔE损失 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 3. 对弹性碰撞的进一步理解 碰撞过程中系统动量守恒，则有m1v1＋m2v2=m1v1′＋m2v2′； 弹性碰撞中没有机械能损失，则有m1＋m2=m1v1′2＋m2v2′2； 解得碰后两物体的速度分别为v1′=，v2′= 特例（一动碰一静）：当v1≠0，v2=0，则有v1′=，v2′= （1）若m1=m2，则有v1′=0，v2′=v1，即两物体碰后交换速度； （2）若m1≪m2，则有v1′=－v1，v2′=0，表明质量为m1的物体被反向以原速 率弹回，而质量为m2的物体仍静止； （3）若m1≫m2，则有v1′=v1，v2′=2v1，表明质量为m1的物体的速度不变， 而质量为m2的物体以2v1的速度被撞出去。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） （2026•四川省成都市彭州中学高三期中考试）质量为m1和m2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m1∶m2=1∶2 D． 两个物体碰撞过程中动量的变化量相等 √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：两个物体在光滑水平面上发生正碰，动量守恒，选项B错误；碰撞 过程m1v1＋m2v2=m1v1′＋m2v2′，代入数据m1×4＋m2×1=m1×2＋m2×5，解 得=，选项C错误；作用前能量E1=×2m2＋m2=16.5m2，作用后能 量E2=×2m2v1′2＋m2v2′2=16.5m2，由于E1=E2，所以两物体发生的碰撞是弹 性碰撞，选项A正确；碰撞过程动量守恒，两个物体动量的变化量互为相 反数，选项D错误。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 〔多选〕（2026•四川凉山期末）如图所示，在光滑水平面上，一质 量为m1=0.1 kg的小球1以速度v1=6 m/s的速度与静止的小球2发生正碰。碰 后小球1的速度大小为3 m/s，方向与碰撞前相反，小球2的速度大小为3 m/s。由此可判断（　　） A． m2=0.3 kg B． 碰撞过程中，m1对m2的冲量大小为0.3 N•s C． 该碰撞是非弹性碰撞 D． 碰撞过程中系统总动能最小值为0.45 J √ √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：由题意可知，两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动 量守恒定律可得m1v1=－m1v1′＋m2v2，代入数据解得m2=0.3 kg，A正确；由 动量定理可得，碰撞过程中，m1对m2的冲量大小为I=m2Δv=m2 =0.3×3 N•s=0.9 N•s，B错误；两球碰撞过程，由能量守恒定律可得 m1=m1v1′2＋m2＋ΔE，代入数据解得ΔE=0，可知两球碰撞过程中机 械能守恒，该碰撞是弹性碰撞，C错误；两球速度相等时，系统动能损失 最大，由动量守恒定律得m1v1=v，解得v= m/s，此时系统总动能 最小为Ekminv2=×0.4×1.52 J=0.45 J，D正确。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 　（2026•四川省达州市万源中学高二期中考试）神舟十六号航天员景海 鹏、朱杨柱、桂海潮在空间站内做了“验证动量守恒定律”的实验。假设实 验所用较小钢球的质量为较大钢球质量的一半，较小钢球以大小为1 m/s的 水平向左的速度与静止的较大钢球正碰，碰后速度大小分别为v1、v2，两 钢球的碰撞可视为完全弹性碰撞。则（　　） A． v1=v2=0.5 m/s B． v1=0，v2=1 m/s C． v1=1 m/s，v2=0 D． v1= m/s，v2= m/s √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：　设小钢球的质量为m，较大钢球的质量为2m，两球碰撞过程中 动量守恒、能量守恒，规定向左为正方向，根据动量守恒定律和能量守恒 定律有mv0=mv1＋2mv2，m=m＋×2m，解得v1=－ m/s，v2= m/s，“－”代表方向向右，故选D。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 要点二　碰撞问题的合理性分析与判断 【探究】 　如图所示，在光滑水平地面上有质量为m1、m2的两球，分别以速度v1、 v2（v1＞v2） 运动。两球发生对心碰撞后速度分别为v1′、v2′。请思考： （1）碰撞前后两球的总动量有什么关系？ 提示： 碰撞前后两球的总动量守恒。 （2）碰撞前后两球的总动能有什么关系？ 提示： 碰撞前两球的总动能大于或等于碰撞后两球的总动能。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） （3）两球碰后的速度v1′、v2′的大小有哪些特点？ 提示： ①v2′＞v2；②v1′≤v2′。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 【归纳】 　碰撞遵循的三个原则及合理性判断 （1）动量守恒，即p1＋p2=p1′＋p2′ （2）动能不增加，即Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′或＋≥＋ （3）速度要 合理 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 特别提醒 　　要灵活运用Ek=或p=，Ek=pv或p=几个关系式进行有 关计算。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 〔多选〕如图所示，两个小球A、B在光滑水平地面上相向运动，它 们的质量分别为mA=4 kg，mB=2 kg，速度分别是vA=3 m/s（设为正方 向），vB=－3 m/s，则它们发生正碰后，速度的可能值分别为（　　） A． vA′=－1 m/s，vB′=5 m/s B． vA′=－2 m/s，vB′=6 m/s C． vA′=2 m/s，vB′=－1 m/s D． vA′=0.5 m/s，vB′=2 m/s √ √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：　两球组成的系统碰撞过程要满足：①系统动量守恒；②系统 机械能不增加；③不违反实际可行性。碰前系统总动量为p总=4×3 kg•m/s＋2×（－3）kg•m/s=6 kg•m/s，碰前总动能为Ek总=×4×32 J＋×2×（－3）2 J=27 J，若vA′=－1 m/s，vB′=5 m/s，不违反实际速 度可行性，碰后系统动量和动能p总′=4×（－1）kg•m/s＋2×5 kg•m/s=6 kg•m/s，Ek总′=×4×（－1）2 J＋×2×52 J=27 J，动量 守恒，机械能也守恒，故A可能； 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 若vA′=－2 m/s，vB′=6 m/s，则碰后系统动量p总′=4×（－2）kg•m/s＋ 2×6 kg•m/s=4 kg•m/s，系统动量不守恒，故B不可能；若 vA′=2 m/s， vB′=－1 m/s，违反速度实际可行性，发生二次碰撞，故C不可能；若 vA′=0.5 m/s，vB′=2 m/s，不违反速度实际可行性，碰后系统总动量和 机械能 p总′=4×0.5 kg•m/s＋2×2 kg•m/s=6 kg•m/s，Ek总′=×4× （0.5）2＋×2×22 J=4.5 J，故D可能。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 　（2026•四川省射洪中学校高二开学考试）如图所示，有两个半径相 同、质量不同的小球A和B，两球静止在光滑的水平面上，其中B球质量是A 球质量的3倍。某时刻给A球一水平向右大小为10 m/s的初速度，使得A球与 静止的B球发生正碰，取向右为正方向，则碰撞后A球的速度可能为 （　　） A． －8 m/s B． －3 m/s C． 4 m/s D． 3 m/s √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：　设A球质量为m，B球质量为3m，若A、B发生完全非弹性碰撞， 根据动量守恒定律可得mv0=（m＋3m）v共，解得v共=2.5 m/s，若A、B发生 弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得mv0=mvA＋3mvB，m=m ＋×3m，联立解得vA=v0=－5 m/s，所以若碰撞后A球的速度向 右，则应该小于等于2.5 m/s；若碰撞后A球的速度向左，则应该小于等于5 m/s，故选B。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 教学效果检测 目 录 29 1. 斯诺克是“最具绅士”的一项运动，比赛时运动员利用球杆击打母球（白 色球），母球与目标球碰撞使目标球入袋而得分，如图为我国斯诺克运动 员击球时的情境。假设某次击球后，母球和目标球碰撞，二者均在同一直 线上运动，则下列说法中正确的是（　　） A． 母球和目标球碰撞瞬间，由于桌面存在摩擦，系 统动量不守恒 B． 由于碰撞时间极短，在碰撞瞬间，可以认为两球 均没有发生位移 C． 从母球被击出到目标球落袋前这一过程中，系统的机械能守恒 D． 碰撞瞬间，母球对目标球的冲量和目标球对母球的冲量相同 √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：　由于碰撞时间极短，外力远小于内力，外力的冲量很小，可以 忽略不计，所以系统动量守恒，故A错误；由于碰撞时间极短，在碰撞瞬 间可以认为两球的位移为零，故B正确；从母球被击出到目标球落袋前， 两球均受到桌面摩擦力的作用，系统机械能不守恒，故C错误；碰撞瞬 间，母球对目标球的冲量和目标球对母球的冲量大小相等，但方向相反， 故D错误。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 2. 〔多选〕（2026•四川资阳期末）在光滑的水平面上，质量为m的小球A 以速度v0水平向右运动，与质量为3m的静止的小球B发生碰撞。A、B的材 质不同，碰撞结果会不同。下列说法正确的是（　　） A． 碰后B球的速度方向一定向右 B． 碰后A球的速度方向一定向左 C． 碰后B球速度的最大值为v0 D． 碰后A球速度的最大值为v0 √ √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：　若两球发生的是完全非弹性碰撞，则有mv0=（3m＋m）v共 ⇒v共=，若两球发生的是弹性碰撞，则动量守恒、机械能守恒，则有 mv0=mv1＋3mv2，m=×m＋×3m，联立解得v1=－， v2=，由以上分析可知，碰后小球B的速度方向一定向右，小球A的速 度方向可能向右也可能向左，A正确，B错误；碰后B球速度的最大值 为v0，碰后小球A的速度可以是反向v0，所以碰后A球速度的最大值不 是v0，C正确，D错误。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 3. 〔多选〕（2026•四川省泸州市高三一模物理试题）水平桌面上一个质 量为0.16 kg的小球a与完全相同的静止小球b发生正碰，碰撞后小球b以2.5 m/s的速度向前运动，小球a以1 m/s的速度向前运动。若两球碰撞相互作用 的时间为0.001 s，则（　　） A． 小球a与小球b发生的碰撞为非弹性碰撞 B． 小球a与小球b发生的碰撞为弹性碰撞 C． 碰撞时小球a与小球b间的平均作用力大小为160 N D． 碰撞时小球a与小球b间的平均作用力大小为400 N √ √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析： 　设两小球质量都为m，根据动量守恒定律mva=mva′＋mvb′，解 得va=3.5 m/s，碰撞过程中的动能损失E损=m－ =×0.16×J=0.4 J，有动能损失，小球a与小球b 发生的碰撞为非弹性碰撞，选项A正确，B错误；设碰撞时小球a与小球b间 的平均作用力大小为，分析小球b，根据动量定理Δt=mvb′－0，解得 =400 N，选项C错误，选项D正确。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 4. （2026•四川遂宁期中）在光滑水平面上有a、b两小球沿同一条直线运 动，发生碰撞且碰撞时间极短。碰撞前后两球在同一直线运动的位置随时 间变化的x－t图像如图。则关于两球的质量大小和碰撞类型，以下正确的 是（　　） A． ma∶mb=3∶1 B． ma∶mb=1∶1 C． 弹性碰撞 D． 完全非弹性碰撞 √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：　以球b碰撞前的速度方向为正方向，由图可知，碰撞前va=－2 m/s，vb=1 m/s，碰撞后va′=－1 m/s，vb′=－2 m/s，根据动量守恒定律得mava ＋mbvb=mava′＋mbvb′，可得ma∶mb=3∶1，碰撞后两球速度不相等，所以不 是完全非弹性碰撞，碰撞前系统总动能Ek=ma＋mb，碰撞后系统总 动能Ek′=mava′2＋mbvb′2，计算可得Ek′＜Ek，可知碰撞为非弹性碰撞，故A 正确，B、C、D错误。 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 课时作业 目 录 38 题组一　碰撞的特点和分类 1. 下列关于碰撞的理解正确的是（　　） A． 碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生 了显著变化的过程 B． 在碰撞现象中，一般内力都远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的 动能不变 C． 如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫作非弹性碰撞 D． 微观粒子的相互作用由于不发生直接接触，所以不能称其为碰撞 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：　碰撞是十分普遍的现象，它是相对运动的物体相遇时在极短时 间内发生的一种现象，一般内力远大于外力，系统动量守恒，动能不一定 不变。如果碰撞中机械能守恒，就叫作弹性碰撞。微观粒子的相互作用同 样具有短时间内通过强大内力作用的特点，所以仍然是碰撞，故A正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 2. 甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙 发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲 的质量为1 kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（　　） A． 3 J B． 4 J C． 5 J D． 6 J √ 解析：根据题图知，碰撞前甲、乙的速度分别为v甲=5.0 m/s，v乙=1.0 m/s，碰撞后甲、乙的速度分别为v甲′=－1.0 m/s，v乙′=2.0 m/s，碰撞过程由动量守恒定律得m甲v甲＋m乙v乙=m甲v甲′＋m乙v乙′，解得m乙=6 kg，碰撞过程损失的机械能ΔE=m甲＋m乙－m甲v甲′2－m乙v乙′2，解得ΔE=3 J，故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 3. 质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线，且彼此隔开了一定 的距离，如图所示。具有动能E0的第1个物块向右运动，依次与其余两个静 止物块发生碰撞，最后这三个物块粘在一起，这个整体的动能为（　　） A． E0 B． C． D． √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解得v1=　① E0=m　② Ek′=×3m　③ 由①②③式联立得Ek′=×3m2=×=，故C正确。 解析：　由碰撞中动量守恒得mv0=3mv1， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 4. 台球是大家比较喜爱的一项运动。小明同学设计了一个台球趣味游戏， 在光滑水平面上，利用一个白球A以初速度v0去撞击2 023个一字排开的花 球，如图所示，已知球与球之间的碰撞为弹性正碰，白球质量是花球质量 的2倍，则编号为1的花球的最终速度为（　　） A． v0 B． v0 C． v0 D． v0 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：　质量为2m的白球A以初速度v0与编号为2023的花球发生弹性正 碰，满足动量守恒定律和机械能守恒定律，设碰后白球和编号为2023的花 球的速度分别为vA1、v1，以向右为正方向，则2mv0=2mvA1＋mv1，（2m） =（2m）＋m，解得vA1=v0，v1=v0。同理分析，两个质量相同花 球碰撞时，根据动量守恒定律和机械能守恒定律知，两球速度交换，此时 编号为2023的花球与编号为2022的花球交换速度，以此类推，最终编号为 1的花球的速度为v1′=v0，故A正确，B、C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 5. 〔多选〕如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水 平桌面相切，小滑块B静止在圆弧轨道的最低点。现将小滑块A从圆弧轨道 的最高点无初速度释放。已知圆弧轨道半径R=1.8 m，小滑块间的质量关系 是mB=2mA，重力加速度g=10 m/s2。则碰后小滑块B的速度大小可能是 （　　） A. 5 m/s B. 4 m/s C. 3 m/s D. 2 m/s √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析： 　滑块A下滑过程，由机械能守恒定律得mAgR=mA，解得 v0=6 m/s，若两个滑块发生的是弹性碰撞，取向右为正方向，由动量守恒 定律和机械能守恒定律得mAv0=mAvA＋mBvB，mA=mA＋mB，解得 vB=4 m/s，若两个滑块发生的是完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得mAv0= （mA＋mB）vB′，解得vB′=2 m/s，所以碰后小滑块B的速度大小范围为2 m/s≤vB≤4 m/s，不可能为5 m/s，故选B、C、D。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 题组二　碰撞问题的合理性分析与判断 6. 〔多选〕（2026•四川省成都市蓉城名校高一期末联考）质量相等、大 小相同的A、B两小球在光滑的水平面上沿同一直线向同一方向运动，以A 球碰撞前动量方向为正方向，A球的动量为7 kg•m/s， B球的动量为5 kg•m/s，当A球追上B球时发生碰撞，碰撞后A、B两小球的动量可能分别为 （　　） A． 6 kg•m/s，6 kg•m/s B． 5 kg•m/s，7 kg•m/s C． －5 kg•m/s，17 kg•m/s D． 8 kg•m/s，4 kg•m/s √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析： 两球碰撞过程动量守恒、动能不增加、碰撞前、后速度合 理，故须满足pA＋pB=pA′＋pB′，＋≥pA′2＋pB′2，并且碰后B球速度 （动量）必变大，选项A、B正确；C项中不满足＋≥pA′2＋pB′2， 即碰后系统动能增加，选项C错误；D项中不满足B球速度（或动量） 增大，选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 7. 〔多选〕如图所示，半径和动能都相等的两个小球相向而行。甲球质量 m甲大于乙球质量m乙，水平面是光滑的，两球做对心碰撞以后的运动情况 可能是下述哪些情况（　　） A． 甲球速度为零，乙球速度不为零 B． 两球速度都不为零 C． 乙球速度为零，甲球速度不为零 D． 两球都以各自原来的速率反向运动 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析： 根据两球动能相等，有m甲=m乙，得出两球碰前动量大 小之比= ，因m甲＞m乙，则p甲＞p乙，则系统的总动量方向向右。根 据动量守恒定律可以判断，碰后两球运动情况可能是A、B所述情况，而 C、D情况是违背动量守恒的，故C、D情况是不可能的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 8. （2026•四川成都期末）甲、乙两铁球质量分别是m1=1 kg、m2=2 kg，在 光滑平面上沿同一直线运动，速度分别是v1=6 m/s、v2=2 m/s。甲追上乙发 生正碰后两物体的速度有可能是（　　） A． v1′=7 m/s，v2′=1.5 m/s B． v1′=2 m/s，v2′=4 m/s C． v1′=3.5 m/s，v2′=3.5 m/s D． v1′=8 m/s，v2′=1 m/s √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：　以甲的初速度方向为正方向，碰撞前总动量p=m甲v甲＋m乙v乙= （1×6＋2×2）kg•m/s=10 kg•m/s，碰撞前的总动能Ek=m甲＋m乙 =×1×62 J＋×2×22 J=22 J。如果v甲′=7 m/s、v乙′=1.5 m/s，碰撞后动 量守恒、机械能增加，且v′甲＞v′乙，即碰后速度不合理，故A错误；如果v 甲′=2 m/s，v乙′=4 m/s，碰撞过程动量守恒、机械能不增加，且碰撞后速度 合理，故B正确；如果v甲′=3.5 m/s，v乙′=3.5 m/s，碰撞过程动量不守恒，故 C错误；如果v甲′=8 m/s，v乙′=1 m/s，碰撞过程动量守恒、机械能增加，且 v′甲＞v′乙，即碰后速度不合理，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 9. 〔多选〕（2026•四川省南充市白塔中学高二月考）如图甲所示，“充气 碰碰球”游戏是一项很减压的趣味运动项目。为了研究其中的碰撞规律，简 化为如图乙所示的模型：直径相同的A球和B球碰撞前后都在同一水平直线 上运动，碰前A球的动量pA=50 kg•m/s，B球静止，碰后B球的动量变为 pB=40 kg•m/s。则两球质量mA与mB间的关系可能是（　　） A． mB=0.8mA B． mB=0.5mA C． mB=4mA D． mB=mA √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析： 　碰撞过程系统动量守恒，以A球的初速度方向为正方向，由 动量守恒定律得pA=pA′＋pB′，解得pA′=10 kg•m/s，根据碰撞过程总动能不 增加，则有≥＋，解得mB≥mA，碰后两球同向运动，A的速度不 大于B的速度，则有≤，解得mB≤4mA，综上分析可知mA≤mB≤4mA，故 选A、C、D。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 10. 如图所示，质量为m的A球以速度v0在光滑水平面上运动，与原来静止 的质量为5m的B球碰撞，碰撞后A球以v=av0（待定系数a＜1）的速率弹 回，A球与挡板P发生碰撞时无能量损失，若要使A球能追上B球再次相撞， 则a的取值范围为（　　） A． ＜a≤ B． ＜a≤ C． ＜a≤ D． ＜a≤ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：　规定向右为正方向，由动量守恒定律可知 mv0=－m•av0＋5mv1　① 根据碰撞过程动能不会增大可知 m≥m（av0）2＋（5m）　② 球与挡板P发生碰撞时无能量损失，与挡板碰后以原速度大小返回，若要 使A球能追上B球再次相撞，所以有av0＞v1　③ 由①②③式可得＜a≤，故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 11. 如图所示，一质量为m1的物体以v0的初速度与另一质量为m2的静止物体 发生碰撞，其中m2=km1，k＜1。碰撞可分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰 撞以及非弹性碰撞。碰撞后两物体速度分别为v1和v2。假设碰撞在一维上 进行，且一个物体不可能穿过另一个物体。物体1撞后与碰撞前速度之比 r=的取值范围是（　　） A． ≤r≤1 B． ≤r≤ C. 0≤r≤ D． ≤r≤ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析：　若物体发生弹性碰撞，则满足动量守恒定律和机械能守恒定 律， 即m1v0=m1v1＋m2v2且 m1=m1＋m2， 联立解得=； 若 物体发生完全非弹性碰撞，碰撞后两物体速度相等，根据动量守恒定律有 m1v0=（m1＋m2）v1，则物体1撞后与碰撞前速度之比==， 综 上可得≤r≤，故A、B、C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 12. 在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的 阻力。如图a所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝 壶，两壶发生正碰。碰撞前后两壶的v－t图像如图b所示。 （1）蓝壶运动时加速度多大？ 答案： 0.3 m/s2　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） 解析： 由题图b可知，碰前瞬间红壶的速度v0=1.2 m/s，碰后瞬间红壶 的速度为v红=0.3 m/s，根据动量守恒定律可得mv0=mv红＋mv蓝 解得v蓝=0.9 m/s 根据三角形相似知= 解得t1=4 s 蓝壶运动时间为Δt=4 s－1 s=3 s 蓝壶的加速度大小为 a==0.3 m/s2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） （2）碰撞后两壶相距的最远距离为多少？ 答案：1.275 m　 解析： 碰撞后蓝壶速度一直大于红壶，故在蓝壶静止前两壶距离一直在增 大，速度—时间图像与横轴围成的面积表示位移，则碰后两壶相距的最远 距离为 s= m－ m=1.275 m。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） （3）请通过计算说明两壶是否发生了弹性碰撞。 答案：没有发生弹性碰撞 解析： 碰撞前瞬间两壶的总动能为 Ek1=m＋0=0.72m（J） 碰撞后瞬间两壶的总动能为 Ek2=m＋m=0.45m（J） 则Ek1＞Ek2，所以两壶碰撞为非弹性碰撞。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第一册（JK） $