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第一章 动量守恒定律
1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞
人教版（2019）高中物理选择性必修第一册
新课导入
1
新课讲解
3
学习目标
2
经典例题
4
课堂练习
5
本课小结
6
目录
新课导入
学习目标
1.了解弹性碰撞和非弹性碰撞。
2. 会分析具体实例中的碰撞特点及类型。
3. 会用动量、能量的观点解决生产生活中与一维碰撞相关的实际问题。
实验：探究不同碰撞前后的物体的能量变化情况
2.数据处理（环节一：质量不同装有弹性碰撞架的滑块发生碰撞后分开）
质量m（g） 速度v(cm/s)
次数 A滑块m1 B滑块m2 A碰前v1 B碰前v2 A碰后v'1 B碰后v'2
1 275.5 175.5 56.0 0 12.8 67.3
2 74.7 0 16.5 89.2
3 92.0 0 22.7 108.3
2.数据处理（环节一：质量不同装有弹性碰撞架的滑块发生碰撞后分开）
总动能
次数 碰前 碰后
1 0.043 0.002+0.040=0.042
2 0.077 0.005+0.071=0.076
3 0.116 0.007+0.103=0.110
实验结论：在误差允许范围内，碰撞后，系统动能不变
2.数据处理（环节二：质量不同且贴有胶布的滑块发生碰撞后不分开）
质量m 速度v
次数 A滑块m1 B滑块m2 A碰前v1 B碰前v2 A碰后v'1 B碰后v'2
1 270.0 168.0 79.0 0 45.8 45.8
2 89.0 0 54.1 54.1
3 142.4 0 87.4 87.4
2.数据处理（环节二：质量不同且贴有胶布的滑块发生碰撞后不分开）
总动能
次数 碰前 碰后
1 0.084 0.028+0.018=0.046
2 0.107 0.040+0.025=0.065
3 0.273 0.103+0.064=0.167
实验结论：碰撞后，系统动能减少
一、弹性碰撞和非弹性碰撞
1．碰撞的定义和特点
(1)定义：碰撞是指两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用。
(2)特点：物体组成的系统所受外力远小于内力，且相互作用时间极短，故系统在碰撞过程中动量守恒 ．
2.弹性碰撞的规律：
(1)特点：碰撞过程中机械能守恒的碰撞。
(2)规律：
动量守恒
机械能守恒
光滑水平面上，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,以速度v’继续前进。
v
静止
m
m
v’
2m
由动量守恒定律：
碰撞前系统总动能：
碰撞后系统总动能：
碰撞过程有机械能损失
思考
3.完全非弹性碰撞：
(1)特点：碰撞过程中机械能损失最大。
(2)规律：
动量守恒
机械能不守恒
碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动。
4.非弹性碰撞：
(2)规律：
(1)特点：碰撞过程中有机械能损失。
动量守恒
机械能不守恒
5.碰撞三原则
（1）系统动量守恒原则：碰撞前后系统的总动量守恒.
（2）动能不增加原则：碰撞后系统的总动能小于或等于碰撞前系统的总动能，即系统的总动能不增加.
（3）物理情景可行性原则：若碰后两物体同向运动，则碰撞后后面物体的速度一定小于或等于前面物体的速度（否则碰撞没有结束，还要发生碰撞）.
二、弹性碰撞的实例分析
碰撞前
碰撞后
v'1
m1
m2
v'2
v1
m1
m2
v1
m1
m2
v'1
m1
m2
v'2
2.斜碰（非对心碰撞）
碰撞前后物体的运动方向不在同一直线上,如图所示
碰撞前
碰撞后
1.正碰（对心碰撞）
碰撞前后，物体的运动方向在同一直线上。这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。
三、弹性碰撞的规律
1、动碰静： 物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为v1’ 和v2’ 。请用m1、m2、v1表示v1’ 和v2’ 的公式。
根据动量守恒定律
弹性碰撞机械能守恒
碰撞后两个物体的速度:
碰撞后两个物体的速度:
（1）若m1大于m2 ：
则两球碰撞之后将同方向运动；
向右运动；
向右运动；
若m1远大于m2 ，即m2可忽略：
初速度；
2倍初速度；
三、弹性碰撞的规律
碰撞后两个物体的速度:
（2）若m1小于m2 ：
则两球碰撞之后将反方向运动；
向左运动；
向右运动；
若m1远小于m2 ，即m1可忽略：
原速反弹；
静止不动；
三、弹性碰撞的规律
（3）若m1等于m2 ：
则两球碰撞之后将互换速度；
静止不动；
等于小球1的初速度；
碰撞后两个物体的速度:
硬币碰撞实验在这里得到了解释！
三、弹性碰撞的规律
四、碰撞的可能性判断
v1
m1
m2
v2
1. 系统动量守恒：
2. 系统动能不增加：
内力远大于外力
机械能守恒或损失
或者
符合实际情况
3. 同向运动相碰：
且
碰后至少有一个物体要反向
（不能再次碰撞）
典例分析
例.一颗水平飞来的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋并留在其中和沙袋一起上摆，关于子弹与沙袋组成的系统，下列说法正确的是( )
A.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都守恒
B.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都不守恒
C.共同上摆阶段动量守恒，机械能不守恒
D.共同上摆阶段动量不守恒，机械能守恒
D
解析：子弹和沙袋组成的系统，在子弹射入沙袋的过程中，子弹和沙袋在水平方向的动量守恒，但机械能不守恒，共同上摆过程中动量不守恒，机械能守恒，选项D正确。
典例分析
例.质量为m、速度为v的A球跟质量为3m的静止B球发生正碰.碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值.请你论证：碰后B球的速度可能是以下值吗？
（1）0.6v；（2）0.4v；（3）0.2v
若A、B弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律得B获得的最大速度为
解：
若A、B完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律，B获得的最小速度为
典例分析
1.由动量守恒定律：
2.碰撞前系统总动能：
3.碰撞后系统总动能：
碰撞过程中有机械能损失
例：如图所示，在光滑的水平面上，两个质量物体的质量都是m，碰撞前一个物体以v0向另一个物体撞去，碰撞后变成一个整体以相同的速度一起运动，求：
1.碰撞后两物体的速度
2.碰撞前系统的总动能
3.碰撞后系统的总动能
v
v0
m
2m
m
分析：
典例分析
例题.如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠竖直墙，右侧靠一质量为M2的物块。今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始下落，与半圆槽相切自A点进入槽内。则以下结论中正确的是（ ）
A．小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒
B．小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统机械能守恒
C．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动
D．槽将与墙不会再次接触
BD
课堂练习
1. 质量为ma=1 kg，mb=2 kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移－时间图像如图所示，则可知碰撞属于（　　）
A.非弹性碰撞
B.弹性碰撞
C.完全非弹性碰撞
D.条件不足，不能确定
B
课堂练习
B
弹性碰撞和
非弹性碰撞
弹性碰撞
非弹性碰撞
①动量守恒：
②机械能不守恒：
--动碰静
课堂小结
感谢观看
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