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1.5弹性碰撞和非弹性碰撞
人教版（2019）物理选择性必修第一册
第一章 动量守恒定律
新课引入新
碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产破坏，网球受球拍撞击而改变运动状态……
物体碰撞中动量的变化情况，前面已进行了研究。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？碰撞过程中有哪些特点？
回忆动量守恒定律内容
物体碰撞中动量守恒。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？
碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产生破坏，网球受球拍撞击而改变运动状态……
物体碰撞中动量的变化情况，前面已进行了研究。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？我们要从哪里入手研究呢？
物体碰撞时，通常作用时间很短，相互作用的内力很大，因此，外力往往可以忽略不计，满足动量守恒条件。下面我们从能量的角度研究碰撞前后物体动能的变化情况，进而对碰撞进行分类。
（1）概念：碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。
（2）特点：动量守恒、机械能守恒
（3）规律：
一、弹性碰撞和非弹性碰撞（按能量损失的情况分）
1.弹性碰撞
动量守恒：
机械能不守恒：
钢球、玻璃球碰撞时，动能损失很小，它们的碰撞可以看作弹性碰撞。
1.弹性碰撞
滑块碰撞后分开
弹簧使静止滑块分开
弹性碰撞
一、弹性碰撞和非弹性碰撞（按能量损失的情况分）
如果系统在碰撞后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞。
特点：碰撞时物体的形变是非弹性形变，系统动量守恒，动能有损失。
橡皮泥球碰撞时，它们的碰撞是非弹性碰撞。
2.非弹性碰撞
一、弹性碰撞和非弹性碰撞（按能量损失的情况分）
(1)非弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做
非弹性碰撞。
规律：
一、弹性碰撞和非弹性碰撞（按能量损失的情况分）
2.非弹性碰撞
动量守恒：
机械能不守恒：
（1）完全非弹性碰撞： 是非弹性碰撞的特例，这种碰撞的特点是碰后粘在一起(或碰后具有共同的速度)，其动能损失最大。
（2）规律：
一、弹性碰撞和非弹性碰撞（按能量损失的情况分）
3.完全非弹性碰撞
动量守恒：
机械能不守恒：
损失的机械能：
(3)完全非弹性碰撞的常见模型
一、弹性碰撞和非弹性碰撞（按能量损失的情况分）
一、对心碰撞（正碰）
碰撞前
碰撞后
碰撞前后的速度都沿同一条直线，也称正碰。
碰撞前
碰撞后
碰撞前后的速度不在一条直线，也称斜碰。
二、非对心碰撞
二、弹性碰撞的实例分析
对心碰撞
非对心碰撞
二、弹性碰撞的实例分析
碰前：m1速度v1，m2静止
碰后：m1速度v1′，m2速度v2 ′
m1
m2
m1
m2
v1
v1'
v2'
碰前：m1速度v1，m2静止
碰后：m1速度v1′，m2速度v2 ′
m1
m2
m1
m2
v1
v1'
v2'
二、弹性碰撞的实例分析
1、当m1=m2时，有：v1′=0 v2′= v1
在弹性碰撞中，
等质量发生速度交换
2、当m1>>m2时，有：v1′=v1 v2′= 2v1
3、当m1<二、弹性碰撞的实例分析
碰前：m1速度v1，m2静止
碰后：m1速度v1′，m2速度v2 ′
总结：大碰小，同向跑；小碰大，要反弹；质量等，换速度。
二、弹性碰撞的实例分析
在碰撞过程中，相互作用时间极短。
在碰撞过程中，相互作用力即内力先急剧增大，后急剧减小，平均作用力很大。
4、碰撞系统
动量的特点：
在碰撞过程中，系统的内力远远大于外力，故即使外力之和不为零，其对系统的作用也可忽略不计，系统的总动量也将近似守恒。
5、能量特点：
碰撞过程系统的机械能不会增加，可能减少，也可能不变。
1、时间特点：
2、作用力特点：
3、位移特点：
在碰撞过程中，由于在极短时间内物体的速度发生突变，物体的位移很小，可认为碰撞前后物体处于同一位置。
三、碰撞的特点
【答案】C
【解析】碰撞前后动量守恒，碰后静止，则系统总动量为0，说明两球动量大小相等，方向相反。
1.两球做相向运动，碰撞后两球变为静止，则碰撞前两球（ ）
A．质量一定相等
B．动能一定相等
C．动量大小一定相等
D．以上均不正确
课堂练习
2.在光滑水平面上，两球沿着球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞下列现象中不可能发生的是（ ）
A.若两球质量相等，碰后以某一相等速率相互分开
B.若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行
C.若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开
D.若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行
【答案】B
3.如图甲所示，在光滑水平面上的A、B两个小球发生正碰，两小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的x-t图像。已知m1=0.1kg。由此可以判断 (　　)
A.碰前B静止，A向右运动
B.碰后B和A都向右运动
C.由动量守恒可以算出m2=0.3 kg
D.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能
E.此碰撞属于非弹性碰撞
AC
4.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,vB= -3 m/s (规定水平向右为正方向) 。则它们碰撞后速度的可能值为(　　)
A.vA′=1 m/s，vB′=1 m/s
B.vA′= -3 m/s，vB′=9 m/s
C.vA′= 2.5 m/s，vB′= 2 m/s
D.vA′= -1 m/s，vB′= -5 m/s
A
5.在光滑的水平面上有A、B两球，其质量分别为mA、mB，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度—时间图象如图所示，下列关系式正确的是（ ）
A．mA>mB　　　 B．mAC．mA＝mB D．无法判断
B
6.如图所示，B、C、D、E、F，5个小球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E4个球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于F球质量。A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后( 　　)
A．5个小球静止，1个小球运动
B．4个小球静止，2个小球运动
C．3个小球静止，3个小球运动
D．6个小球都运动
C
7.(多选)在光滑水平面上，有A、B两个小球向右沿同一直线运动，取向右为正，两球的动量分别是pA＝5 kg·m/s，pB＝7 kg·m/s，如图所示，若能发生正碰，则碰后两球的动量增量ΔpA、ΔpB不可能的是(　　 )
A．ΔpA＝－3 kg·m/s；ΔpB＝3 kg·m/s
B．ΔpA＝3 kg·m/s；ΔpB＝3 kg·m/s
C．ΔpA＝－10 kg·m/s；ΔpB＝10 kg·m/s
D．ΔpA＝3 kg·m/s；ΔpB＝－3 kg·m/s
BCD
8.一个质量为m、速度v=10m/s的塑料球与静止的质量为4m的钢球发生碰撞，碰撞是弹性的，求碰后两球的的速度v1、v2.
课堂小结
按运动形式分
正碰
斜碰
按系统动能是否损失的情况分
弹性碰撞：
非弹性碰撞：
完全非弹性碰撞：
动量守恒，动能没有损失
动量守恒，动能有损失
m1v1+m2v2=(m1+m2)v,动能损失最大
弹性正撞 满足两个守恒
课后作业
课本练习与应用
谢谢聆听

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