(含答案)碰撞现象的特点和规律分析

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高一物理《碰撞》

碰撞是一种十分普遍的现象，例如冰壶比赛中，两只冰壶可能会发生碰撞；发生交通事故时，两辆汽车也可能会发生碰撞。在了解微观粒子的结构与性质的过程中，碰撞的研究也起着重要的作用。那么碰撞的过程有什么特点呢，下面我们一起来进行总结。

1．碰撞的特点

⑴ 碰撞过程是在瞬间发生的，作用时间极短。

⑵ 由于碰撞过程是瞬时过程，因此可以忽略物体的位移，认为物体在碰撞前后，处在同一位置。 ⑶ 由于碰撞过程作用时间极短，因此平均作用力很大，有些碰撞尽管合外力不为零，但仍属于内力远远大于外力的情况，系统的总动量守恒。

⑷ 碰撞过程是一个没有能量输入的过程，因此，系统的总机械能不会增加。如果碰撞过程中，系统的机械能守恒，这样的碰撞称为弹性碰撞；如果碰撞的过程中，机械能有损失，这样的碰撞叫做非弹性碰撞；其中机械能损失最大的情况，称为完全非弹性碰撞。 2．碰撞合理性的判断

物体在弹性碰撞和完全非弹性碰撞过程中的规律，我们在后续的模块中还要进行定量研究。这里我们首先要解决的问题是：并不是任意想象的碰撞过程都可以存在，也不是任意给定一组满足动量守恒的速度关系，就一定对应某种实际的碰撞过程。实际可能发生的碰撞过程，一定要满足下列判断标准。

⑴ 系统的动量守恒，即：121

2p p p p ''+=+ ⑵ 系统的机械能（碰撞前后势能一般不变，因此主要是动能）不会增加，即：k1k2k1

k2E E E E ''++≥ ⑶ 碰撞物体的速度要符合实际情景。例如：

① 碰前两物体同向运动，则后面物体的速度一定大于前面物体的速度，即v v >后前，否则无法实现碰撞。

碰撞详细分析

2 ' + 1 m1v 1 2
m v
2
'
2 2
v
' 2
=
2m +m v m
1 1 2
1
可分为以下几种情况分析讨论：可分为以下几种情况分析讨论： (1)m1=m2 (2)m1>>m2 (3)m1<<m2
(1) (2) 可得
m1 v1 + m2 v2 = m1 v1 + m2 v2
' ' 2 2 1 1 1 1 2 2 + m2 v2 = m1 v ' + m2 v ' 1 2 2 m1 v1 2 2 2 − ' = m1 m2 v1 v1 m1 + m2
分析两物体的(完全弹性碰撞分析两物体的完全)弹性碰撞：完全弹性碰撞：
一物体的质量m 速度v 另一物体质量m 原是静止的，一物体的质量m1、速度v1；另一物体质量m2，原是静止的，v2=0 (1) (2)
m 1 v1 +
1 2
2
m v
2
2
=
m 1 v1 +
'
m v
2
' 2
可得
1 1 2 + m 2v2 = m 1v1 2 2 ' m1− m 2 v1 = + m 2 v1 m1

弹性碰撞和非弹性碰撞优质课件1

（北京理综）(1)如图甲所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平， AB段与BC段平滑连接。质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞，碰撞前后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失，求碰撞后小球m2的速度大小v2。
（3）若曲面不固定，求B球与A曲面相互作用结束后，A、 B球各自的速度。
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（1）0.2m
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四、其他的相互作用
例如图所示，质量为m的小车静止于光滑水平面上，
车上有一光滑的弧形轨道，另一质量为m的小球以
水平初速沿轨道的右端的切线方向进入轨道，则当
小球再次从轨道的右端离开轨道后，将作
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4、规律：
V1
V2=0
光滑
m1
m2
m1v1m1v1' m2v2'
1 2m1v121 2m1v1'21 2m2v2'2
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v1'
(m1 m1
m2 ) m2
v1
v2'
2m1 m1 m2
v1
① 若m1=m2 ，可得v1’=0 ，v2’=v1 ，相当于
两球交换速度．
②若m1<m2 ，则v1’<0；且v2’一定大于0

1-1碰撞与动量定理

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应用动量定理解题的一般步骤
（1）确定研究对象和物理过程，并对研究对象做出受力分析．
（2）选定正方向，确定在物理过程中研究对象所受合外力的冲量和动量的变化．（3）由动量定理列等式，统一单位后代入数据求解．
练习1：

如图所示，一质量为 m 的小球，以速度 v 碰到墙壁上，被反弹回来的速度大小仍是 v ，若球与墙壁的接触时间为 t ，求小球在与墙相碰时所受的合力．
纷繁复杂的碰撞可以分为：
1、完全弹性碰撞
2、非弹性碰撞
完全非弹性碰撞
（一）动量
1．定义：物体的质量和物体在某一时刻的速度的乘积．即p=mv，单位 kg· m/s．
2．动量的大小和动能的关系：
p
2mEk
3．瞬时性：动量是指物体在某一时刻的动量，计算时应取这一时刻的瞬时速度．动量是描述物体运动状态的物理量，是状态量．
3.物理意义：它是力对物体的作用经历一段时间的积累效应．与位移无关，是过程量． 4．冲量的计算：恒力的冲量用I=Ft来计算．变力的冲量一般不能用I=Ft 来计算，而应根据动量定理来计算． 5.绝对性：因为力、时间与参考系的选取无关，所以冲量的大小、方向与参考系的选取无关．
练习．质量为m的物体放在水平地面上，在与水平面成角的拉力F作用下由静止开始运动，经时间t速度达到v，在这段时间内拉力F和重力mg冲量大小分别是( D )

1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞

[学习目标] 1.理解弹性碰撞、非弹性碰撞、正碰(对心碰撞)和斜碰(非对心碰撞).2.会应用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题.

一、弹性碰撞和非弹性碰撞

[导学探究]

如图所示，物体A 、B 的质量均为m ，物体B 静止在光滑水平面上，物体A 以速度v 0正对B 运动，碰撞后两个物体粘在一起，以速度v 继续前进，求两物体组成的系统碰撞前后的总动能，系统机械能是否守恒？

[知识梳理] 弹性碰撞和非弹性碰撞的特点和规律

1．碰撞特点：碰撞时间非常短；碰撞过程中内力远大于外力，系统所受外力可以忽略不计；可认为碰撞前后物体处于同一位置．

2．弹性碰撞

(1)定义：如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞． (2)规律：动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′

机械能守恒：12m 1v 12＋12m 2v 22＝12m 1v 1′2＋12

m 2v 2′2 3．非弹性碰撞

(1)定义：如果系统在碰撞后动能减少，这样的碰撞叫做非弹性碰撞．

(2)规律：动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′

机械能减少，损失的机械能转化为内能：|ΔE k |＝E k 初－E k 末＝Q

(3)完全非弹性碰撞

动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v 共

碰撞中机械能损失最多：|ΔE k |＝12m 1v 12＋12m 2v 22－12

(m 1＋m 2)v 共2.

动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞

守恒守恒非弹性碰撞

碰撞问题归类

一、碰撞的定义

相对运动的物体相遇，在极短的时间内，通过相互作用，运动状态发生显著变化的过程

叫做碰撞。

二、碰撞的特点

作用时间极短，相互作用的内力极大，有些碰撞尽管外力之和不为零，但一般外力（如重力、摩擦力等）相对内力（如冲力、碰撞力等）而言，可以忽略，故系统动量还是近似守恒。在剧烈碰撞有三个忽略不计，在解题中应用较多。

1．碰撞过程中受到一些微小的外力的冲量不计。

2．碰撞过程中，物体发生速度突然变化所需时间极短，这个极短时间对物体运动的全

过程可忽略不计。

3．碰撞过程中，物体发生速度突变时，物体必有一小段位移，这个位移相对于物体运

动全过程的位移可忽略不计。

典型问题及其结论：如图示一木块用细绳悬挂于天花板上Ｏ点处于静止状态，一颗质量为ｍ的子弹以水平速度ｖ0射向质量为Ｍ的木块，射入木块后，留在其中，求木块可达最大高度。（子弹和木块均可看作质点，木块未碰天花板。空气阻力不计。）

分析及解答：

子弹进入木块前后动量守恒

则有：mv0=(M+ｍ)ｖ

子弹进入木块后，与木块一起绕Ｏ点转动，由机械能守恒定律得：

（Ｍ＋ｍ）ｖ2＝（Ｍ＋ｍ）ｇｈ

说明：在此题中，子弹进入木块前后归为一个碰撞过程，子弹进入的过程中，木块的位移极小，忽略不计，所以在列机械能守恒定律方程时，其初状态可取木块位于最低点时的位

置。

三、碰撞的分类

1．弹性碰撞（或称完全弹性碰撞）

如果在弹性力的作用下，只产生机械能的转移，系统内无机械能的损失，称为弹性碰撞

（或称完全弹性碰撞）。

此类碰撞过程中，系统动量和机械能同时守恒。

2．非弹性碰撞

如果是非弹性力作用，使部分机械能转化为物体的内能，机械能有了损失，称为非弹性

(含答案)碰撞现象的特点和规律

碰撞现象的特点和规律

一、基础知识

1、碰撞的种类及特点

2、碰撞现象满足的规律

(1)动量守恒定律． (2)机械能不增加． (3)速度要合理：

①若碰前两物体同向运动，则应有v 后>v 前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有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．

3、弹性碰撞的规律

两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律．

以质量为m 1，速度为v 1的小球与质量为m 2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′

12m 1v 21＝12m 1v 1′2 ＋12m 2v 2′2 解得v 1′＝(m 1－m 2)v 1m 1＋m 2，v 2′＝2m 1v 1

m 1＋m 2

结论：

1.当两球质量相等时，v 1′＝0，v 2′＝v 1，两球碰撞后交换速度．

2．当质量大的球碰质量小的球时，v 1′>0，v 2′>0，碰撞后两球都向前运动． 3．当质量小的球碰质量大的球时，v 1′<0，v 2′>0，碰撞后质量小的球被反弹回来．二、练习

1、质量是10 g 的子弹，以300 m/s 的速度射入质量是24 g 、静止在光滑水平桌面上的木块，

并留在木块中，子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大？如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为100 m/s ，这时木块的速度又是多大？答案 88.2 m/s 83.3 m/s

解析子弹质量m ＝10 g ＝0.01 kg ，子弹速度v 0＝300 m/s ，木块质量M ＝24 g ＝0.024 kg ，设子弹射入木块中以后木块的速度为v ，则子弹速度也是v ，以子弹初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得m v 0＝(m ＋M )v ，解得v ＝m v 0m ＋M ＝0.01×3000.01＋0.024 m/s ＝88.2 m/s.

2018-2019学年新设计高中物理(教科版)选修3-3讲义：专题3Word版含答案

一、碰撞现象的特点和规律 1．碰撞的种类及特点

两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律．

以质量为m 1、速度为v 1的小球与质量为m 2的静止小球发生对心弹性碰撞为例，则有m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′，12m 1v 21＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2 解得v 1′＝(m 1－m 2)v 1m 1＋m 2，v 2′＝2m 1v 1m 1＋m 2

结论：(1)当两球质量相等时，v 1′＝0，v 2′＝v 1，两球碰撞后交换速度． (2)当质量大的球碰质量小的球时，v 1′>0，v 2′>0，碰撞后两球都向前运动． (3)当质量小的球碰质量大的球时，v 1′<0，v 2′>0，碰撞后质量小的球被反弹回来．

3．碰撞发生的三个条件 (1)动量守恒：p 1＋p 2＝p 1′＋p 2′

(2)动能不增加：E k1＋E k2≥E k1′＋E k2′或p 212m 1＋p 22

2m 2≥p 1′22m 1＋p 2′22m 2.

[复习过关]

1．质量为1 kg 的小球A 以8 m/s 的速率沿光滑水平面运动，与质量为3 kg 的静

止小球B 发生正碰后，A 、B 两小球的速率v A 和v B 可能为( ) A ．v A ＝5 m/s B ．v A ＝－3 m/s C ．v B ＝1 m/s D ．v B ＝6 m/s

答案 B

解析若A 、B 发生弹性碰撞，则动量和机械能均守恒，m A v 0＝m A v A ＋m B v B 及12m A v 2

0＝12m A v 2A ＋12m B v 2

高三力学复习十五讲--碰撞、反冲

力学复习十

一、动量守恒定律应用——碰撞、反冲

【知识点析】

1、碰撞：相互作用的几个物体，在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化，这个

过程就可称为碰撞。

（1）特点：一是碰撞的物体之间的作用时间短；二是碰撞物体之间的作用力大，物体

的运动状态改变显著。

（2）规律：动量守恒定律。

（3）种类。

①按碰撞前后的速度方向可分为:

正碰:碰撞前后的速度方向在一条直线上.

斜碰:碰撞前后的速度方向不在一条直线上.

②按能量变化情况可分为:

弹性碰撞:碰撞后系统的总动能没有损失.

非弹性碰撞:碰撞后系统的总动能有损失.

(4)原则

原则一：系统动量守恒的原则

三种类型碰撞的共同特点：碰撞中的相互作用的内力远大于系统外力，所以碰撞问题的

解应首先满足系统动量守恒的原则，其数学表式为：

m 1v 1+m 2v 2=m 1′v 1′+m 2′v 2′, 或△p 1+△p 2=0。

原则二：物理情景可行性原则

碰撞过程中相互作用的内力对其中一个物体是外力，应遵守牛顿第三定律，同时要满足

动量定理。不同的碰撞有各自的特点。例如，相向碰撞和追赶碰撞，碰撞前后的v, p, E K 都有各自的规律，其情况比较复杂，一定要根据具体情况认真分析其过程，确定物理情景是否可行。

原则三：不违背能量守恒的原则

三种碰撞，除完全弹性碰撞中系统的机械能不损失外，其它碰撞中系统均有机械能的损

失，而完全非弹性碰撞中系统机械能损失最多，所以系统必须满足：

21212221212222112222112222,21212121m p m p m p m p v m v m v m v m '+'≥+'+'≥+或其可能的合理解应介于完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的解之中。

高中物理正碰特点

正碰，亦称对心“碰撞”，是指物体在相互作用前后都沿着同一直线（即沿着两物体球心连线）运动的碰撞。在原子或原子核的碰撞中，把碰撞后入射粒子和靶沿同方向或相反方向运动的碰撞或者把在碰撞后沿入射方向运动的碰撞也称为正碰。正碰的特点可以总结为以下几点：

1. 两物体碰撞的接触面均为曲面，且碰撞时两物体的质心都位于通过其首先接触点所作的公法线上。

2. 碰撞前后，物体沿着这条公法线作直线运动，也就是说，碰撞前后的速度都在这条直线上。

3. 根据系统内耗散力是否做功，正碰可以分为弹性碰撞和非弹性碰撞。在弹性碰撞中，碰撞前后的机械能守恒，即碰撞前后的动能和势能之和保持不变。在非弹性碰撞中，机械能不再守恒，但动量守恒定律仍然成立。

请注意，以上特点主要适用于宏观物体的正碰。在微观领域，如原子或原子核的碰撞，由于量子效应的影响，正碰的特点可能会有所不同。在原子或原子核的碰撞中，即使碰撞后的粒子沿入射方向运动，也被视为正碰。

碰撞

§4.5 碰撞

引入课题

一、碰撞

1、定义：两个或两个以上做相对运动的物体在相互靠近时无论是否接触只要在极短的时间内相互作用使得它们的运动张态发生明显的变化相互交换了动量和能量，这一过程就称为碰撞

2、特点：（1）碰撞的短暂时间内相互作用很强，（2）碰撞前后状态变化突然且明显

根据碰撞的特点碰撞过程中动量守恒，可以应用动量守恒定律讨论碰撞问题 3、碰撞的分类：

对心碰撞：碰撞前后速度矢量均沿两球的连心线

非对心碰撞：碰撞前后速度矢量均不沿两球的连心线

对心碰撞是碰撞的理想化模型实际中不存在绝对的对心碰撞。既然这样为什么还要研究对心碰撞呢？原因为：

（1）对心碰撞可以将碰撞问题简化（2）实际中的许多碰撞可以抽象为对心碰撞（3）由对心碰撞得出的规律有一些也使用于非对心碰撞二、对心碰撞 1、碰撞过程

以两球的对心碰撞为例分析对心碰撞的过程，对心碰撞过程可以分为四个阶段：

设质量为m 1、 m 2 的两小球，速度分别10v 和20v

,均沿两球的连心线且v 10>v 20 (1) 接触阶段：v 10>v 20

（2）挤压阶段：v 10>v 20

（3）挤压最甚：v 1=v 2

(4) 恢复阶段：v 1

实验发现不同材料的小球碰撞时恢复阶段的情况不同，有的能完全恢复，有的则完全不能恢复，有的部分恢复

2、对心碰撞基本公式

用质量为m 1 、 m 2的两滑块在气垫导轨上做对心碰撞实验碰撞前的速度分别为10v 和20v ，测得碰撞后的速度分别21v 和v

.根据碰撞的特点碰撞过程中相互作用的内力远大于外力,可以忽略外界影响认为碰撞过程中动量守恒，应用动量守恒定律得：

学案7：1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞

1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞

【学习目标】

1. 了解碰撞的分类，知道弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。

2. 能根据实际情况合理选取弹性碰撞或非弹性碰撞规律解决一维碰撞问题。

3. 通过演示实验探究弹性碰撞特点和规律。

4. 感受不同碰撞类型的区别，培养学生的探究精神，体会用守恒定律分析物理问题的方法。【知识梳理】

知识点一弹性碰撞和非弹性碰撞

1．弹性碰撞：如果系统在碰撞前后动能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞。 2．非弹性碰撞：如果系统在碰撞后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞。

注意碰后两物体“合”为一体，具有共同的速度，这种碰撞动能损失最大，称为完全非弹性碰撞。

知识点二弹性碰撞的实例分析 1．正碰：

两个小球相碰，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，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，也叫作对心碰撞或一维碰撞。如图所示。

2．弹性正碰特点

(1)碰前两物体的质量分别为m 1、m 2，速度分别为v 1、v 2，且v 1≠0，v 2＝0，碰后两个物体的速度分别为v 1′和v 2′，则v 1′＝m 1－m 2m 1＋m 2v 1，v 2′＝2m 1m 1＋m 2v 1

。

(2)若m 1＝m 2的两球发生弹性正碰，v 1≠0，v 2＝0，则v 1′＝0，v 2′＝v 1，即两者碰后交换速度。

(3)若m 1≪m 2，v 1≠0，v 2＝0，则二者弹性正碰后，v 1′＝－v 1，v 2′＝0。表明m 1被反向以原速率弹回，而m 2仍静止。

(4)若m 1≫m 2，v 1≠0，v 2＝0，则二者弹性正碰后，v 1′＝v 1，v 2′＝2v 1。表明m 1的速度不变，m 2以2v 1的速度被撞出去。【课堂探究】

动量守恒定律的应用

3．(2011· 临沂模拟)科学家试图模拟宇宙大爆炸初的情境，
他们使两个带正电的不同重离子加速后，沿同一直线相向运动而发生猛烈碰撞．为了使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能，关键是设法使两个重离子在碰撞前的瞬间具有相同大小的 ( )
A．速率
C．动量
B．质量
D．动能
解析：两个重离子碰前如果具有大小相等的动量，则总动
[特别提醒] 应用三大观点解决问题时，都必须做好受力
分析和物理过程分析．用力的观点侧重于分析物体的受力情况求合力，而用能量的观点则侧重于分析力的做功情况．通过分析受力情况及遵循的规律，然后再根据规律列式求解．
1.a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用
前a球动量pa＝30 kg· m/s，b球动量pb＝0，碰撞过程中，
a球的动量减少了20 kg· m/s，则作用后b球的动量为 A．－20 kg· m/s C．20 kg· m/s B．10 kg· m/s D．30 kg· m/s
解析：碰撞过程中，a球的动量减少了20 kg· m/s，故此时a球的动量是10 kg· m/s，a、b两球碰撞前后总动量保持不变为30 kg· m/s，则作用后b球的动量为20 kg· m/s，则C项正确．
2．爆炸现象
(1)动量守恒：由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸物体间的相互作用力远远大于受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒． (2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸前后系统的总动能增加． (3)位置不变：爆炸和碰撞的时间极短，因而作用过程中，物体产生的位移很小，一般可忽略不计，可以认为爆

(含答案)碰撞现象的特点和规律

碰撞现象的特点和规律

一、基础知识

1、碰撞的种类及特点

2、碰撞现象满足的规律

(1)动量守恒定律． (2)机械能不增加． (3)速度要合理：

①若碰前两物体同向运动，则应有v 后>v 前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有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．

3、弹性碰撞的规律

两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律．

以质量为m 1，速度为v 1的小球与质量为m 2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′

12m 1v 21＝12m 1v 1′2 ＋12m 2v 2′2 解得v 1′＝(m 1－m 2)v 1m 1＋m 2，v 2′＝2m 1v 1

m 1＋m 2

结论：

1.当两球质量相等时，v 1′＝0，v 2′＝v 1，两球碰撞后交换速度．

2．当质量大的球碰质量小的球时，v 1′>0，v 2′>0，碰撞后两球都向前运动．

3．当质量小的球碰质量大的球时，v 1′<0，v 2′>0，碰撞后质量小的球被反弹回来．二、练习

1、质量是10 g 的子弹，以300 m/s 的速度射入质量是24 g 、静止在光滑水平桌面上的木块，并留在木块

中，子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大？如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为100 m/s ，这时木块的速度又是多大？答案 88.2 m/s 83.3 m/s

解析子弹质量m ＝10 g ＝0.01 kg ，子弹速度v 0＝300 m/s ，木块质量M ＝24 g ＝0.024 kg ，设子弹射入木块中以后木块的速度为v ，则子弹速度也是v ，以子弹初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得m v 0＝(m ＋M )v ，解得v ＝

碰撞实验原理

碰撞实验原理是一种实验方法，用于研究物体在碰撞过程中的动力学性质。它基于动量守恒和能量守恒的原理，通过控制和测量碰撞物体的质量、速度和碰撞时间等参数，来研究碰撞过程中的动能转化和动量转移。

实验的基本原理是利用两个物体在碰撞过程中的动量守恒和能量守恒定律。按照动量守恒定律，两个物体在碰撞前后总动量的大小保持不变；按照能量守恒定律，碰撞前后总能量的大小也保持不变。

在实验中，可以使用容器或者平台来固定两个物体，然后通过给其中一个物体施加一个初始速度，使其与另一个物体发生碰撞。在碰撞的瞬间，由于两个物体相互作用，它们的动量和能量会发生变化。通过测量碰撞前后两个物体的速度，并结合其质量，可以计算出碰撞的动量和能量变化。

通过多次实验，可以改变两个物体的质量、速度和碰撞角度等参数，以研究不同条件下碰撞过程中的动力学性质。这包括碰撞后物体的速度变化、动量转移的程度以及动能转化等情况。从而可以得到一些定量的实验结果，验证和探究碰撞过程中的物理规律。

总之，碰撞实验原理基于动量守恒和能量守恒的原则，通过改变和测量碰撞物体的参数，来研究碰撞过程中的动力学性质。这种实验方法为理解和探索碰撞现象提供了重要的工具和实验数据。

第一章 3 课时1 碰撞问题的定量分析

3 动量守恒定律的应用课时1 碰撞问题的定量分析

[学习目标] 1.进一步理解弹性碰撞和非弹性碰撞，会根据碰撞的规律解释有关现象并解决有关问题.2.了解动量守恒在研究粒子物理学中的重要作用.3.会利用动量守恒定律和能量守恒定律分析、解决一维碰撞问题．

一、三种碰撞类型及满足的规律 1．弹性碰撞

动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′；机械能守恒：12m 1v 12＋12m 2v 22

＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2.

2．非弹性碰撞

动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′；

机械能减少，损失的机械能转化为内能，即|ΔE k |＝E k 初－E k 末＝Q . 3．完全非弹性碰撞

动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v 共；

碰撞中机械能损失最多，即|ΔE k |＝12m 1v 12＋12m 2v 22

－12(m 1＋m 2)v 共2.

二、中子的发现

英国物理学家查德威克，借助微观粒子碰撞过程中的动量守恒定律和能量守恒定律发现了中子．

1．判断下列说法的正误．

(1)发生碰撞的两个物体，机械能一定是守恒的．( × )

(2)碰撞后，两个物体粘在一起，动量一定不守恒，机械能损失最大．( × )

(3)查德威克认为中子与氢核和氮核的碰撞是完全弹性的，并遵守动量守恒定律．( √ ) 2．如图1所示，木块A 、B 的质量均为2 kg ，置于光滑水平面上，B 与一水平轻质弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在竖直挡板上，A 以4 m/s 的速度向B 运动，碰撞后两木块粘在一起运动，则两木块碰前的总动能为________J ，两木块碰后的总动能为________ J ；A 、B 间碰撞为________(填“弹性”或“非弹性”)碰撞．弹簧被压缩到最短时，弹簧具有的弹性