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(共20张PPT)
1.4弹性碰撞与非弹性碰撞
1、不同类型的碰撞
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，所以动量守恒。
那么，碰撞中的能量变化有什么特点呢？
2.非对心碰撞:碰撞前后物体不在同一条直线上运动,且碰撞后速度都偏离原来方向.也称为斜碰
1. 对心碰撞:碰撞前后物体在同一条直线上运动，也叫正碰.
碰撞的分类
碰撞中有内能或其它形式能的产生，相互作用后，系统的动能减少。
物体碰撞后，形变能够完全恢复，不发热，不发声，没有动能损失。
1、弹性碰撞:
2、非弹性碰撞:
3、完全非弹性碰撞:
碰撞后结为一体，系统的动能损失最多。
碰撞的分类（机械能是否损失）
真正的弹性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之间才会出现。生活中，硬质木球或钢球发生碰撞时，动能的损失很小，可以忽略不计，通常也将它们的碰撞看成弹性碰撞。
自然界中，多数的碰撞实际都属于非弹性碰撞
2、弹性碰撞
弹性碰撞的实验研究
实验一：质量相等的两个钢球的碰撞
把两个质量相等的钢球并排挂在一起,球B静止，把球A拉到某一高度释放，球A摆到最低点时与球B正碰。碰撞后球A和球B会怎样运动？
实验中，记下球A释放的位置和碰撞后球A和球B摆至最大高度时的位置。改变球A拉起的高度，重复实验。
两球质量相等时，碰撞有什么特点？
实验二：质量不相等的两个钢球的碰撞
（1)把球A换成质量更大的钢球，球B静止，把球A拉至某一高度释放并与球B正碰，观察碰撞情况。改变球A拉起的高度，重复实验。被碰球质量较小时，碰撞有什么特点？
（2)球A静止，把球B拉至某一高度释放并与球A碰撞，观察碰撞情况。改变球B拉起的高度，重复实验。被碰球质量较大时，碰撞有什么特点？
实验一：质量相等的两个钢球相碰撞，碰撞后球A立即停下，而球B几乎摆到球A原来的高度。
实验二：当被碰球质量较小时，碰撞后A、B 两球都向前运动；当被碰球质量较大时，碰撞后球B会反弹而球A向前运动。
实验现象
为什么会出现这种情况呢？
设A、B质量分别为m1、m2两球发生弹性碰撞，A撞前速度为v1,球B静止，碰后A、B的速度分别为v1’和v2’，若碰撞为弹性碰撞。
①变形得：
②变形得：
①
②
A
B
B
B
A
A
①若m1＝m2，则有v1′＝0，v2′＝v1，即碰撞后交换速度。
②若m1>m2，v1′和v2′都是正值，表示v1′和v2′都与v1方向相同。
特例：若m1 m2，v1′＝v1，v2′＝2v1，
表示球m1的速度不变，球m2以2v1的速度被撞出去；
A
B
B
B
A
A
③若m1特例1：若m1 m2，v1′＝－v1，v2′＝0，
表示球m1被反向以原速率弹回，而球m2仍静止；
特例2：若3m1=m2，v1′＝－v2 ′
表示球m1被反向与球m2速度 大小相等；
3、非弹性碰撞
如图1-33所示，打桩机重锤的质量为m1,从桩帽上方某高处由静止开始沿竖直方向自由落下，打在质量为m2的钢筋混凝土桩子上（包括桩帽）。锤与桩发生碰撞的时间极短，碰撞后二者以相同速度一起向下运动将桩打入地下。若碰撞前锤的速度为vo,求锤与桩所组成的系统碰撞后的动能及碰撞过程中损失的动能。
解
设锤与桩碰撞后速度为v,选定竖直向下为正方向。由动量守恒定律得
解得
碰撞后系统的动能
系统损失的动能
由以上表达式可见，在v0 和m2 一定时，m1越大，碰撞后锤和桩的动能越接近碰撞前锤的动能。因此，在桩不被打坏的前提下，锤的质量越大，打桩的效果越好。
讨论
在该问题中，若知道桩被打进的深度，你能求出泥土对桩的平均阻力吗？
如图1-34所示，质量均为m 的物体B、C 静止在光滑水平面的同一直线上，一质量为m0的子弹A以速度v 射入物体B并嵌入其中。随后它们与C 发生弹性碰撞，求碰撞后B、C 的速度。
解
： 设子弹嵌入B后速度为v1,选定水平向右为正方向。由动量守恒定律得
B 与C 发生弹性碰撞，设碰后速度分别为 和 ，可得
①
②
③
由①②③联立解得
牛顿摇篮
图1-35所示的装置常称为“牛顿摇篮”，让这些球碰撞，可出现有趣的现象。若拉起最左端一球，由静止释放，则会把最右端一球撞出，其他球静止不动；若拉起左端两球同时释放，则会把右端两球撞出，其他球静止不动。请试着拉起更多的球同时释放，看看撞击后会有怎样的结果。
若没“牛顿摇篮”，你还可用质量、体积都相同的多粒玻璃珠按照如图1-36所示的方法试一试。当将一粒玻璃珠弹向一排整齐紧挨的玻璃珠时，最外边的那颗玻璃珠会被弹出。
你能解释出现这些现象的原因吗？
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p1＋p2＝p1′＋p2′.
(3)速度要合理：
①碰前两物体同向运动，即v后>v前，碰后，原来在前面的物体速度一定增大，且v前′≥v后′.
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.
(2)系统动能不增加，即
练习：质量为 1 kg 的物体 A 在光滑水平面上以 6 m/s 的速度与质量为 2 kg、速度为 2 m/s 的物体 B 发 生正碰。碰撞后 A、B 两物体的速度可能值为 （ ）
A. vA = 5 m/s，vB = 2.5 m/s
B. vA = 2 m/s，vB = 4 m/s
C. vA = -4 m/s，vB = 7 m/s
D. vA = 7 m/s，vB = 1.5 m/s
B

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