2018-2019版物理新导学笔记粤教通用版选修3-5课件：第一章 碰撞与动量守恒 第一节

C.B的速度等于零时
√D.A和B的速度相等时
图3
解析 答案
总结提升
两物体通过弹簧的相互作用可以看成广义上的碰撞，当弹簧最短(两物 体速度相等)时相当于完全非弹性碰撞；当弹簧完全恢复原状，两物体 分离时相当于弹性碰撞.
达标检测
1.(对碰撞的理解)(多选)两个物体发生碰撞，则 A.碰撞中一定产生了内能
因为Ek′<Ek，所以碰撞前后总动能减少.
答案
[知识梳理] 按碰撞前后系统的总动能是否损失，可将碰撞分为： (1)弹性碰撞：两个小球碰撞后形变能 完全恢复 ，没有 能量损失 ，即碰 撞前后两个小球构成的系统总动能 相等 ，Ek1＋Ek2＝ Ek1′＋Ek2′. (2)非弹性碰撞：两个小球碰撞后形变 不能完全恢复 ，一部分动能最终 转化为其他形式的能(如热能) ，即碰撞前后两个小球构成的系统总动能 不再相等 ，Ek1＋Ek2 > Ek1′＋Ek2′.
_大____
的相互作用的过程.
2.碰撞特点
短
(1)相互作用时间快 .
(2)作用力变化 大 .
(3)作用力峰值 . 忽略不计
因此其他外力可以
.
时间内非产常生
3.碰撞的分类 (1)按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一直线可分为： ①正碰(对心碰撞)：作用前后 沿同一条直线 . ②斜碰(非对心碰撞)：作用前后不沿同一条直线 . (2)按碰撞过程中机械能是否损失可分为 弹性 碰撞和 非弹性 碰撞.
例1 一个质量为2 kg的小球A以v0＝3 m/s的速度与一个静止的、质量为 1 kg的小球B正碰，试根据以下数据，分析碰撞性质： (1)碰后小球A、B的速度均为2 m/s；
答案 非弹性碰撞 解析 碰前系统的动能 Ek0＝12mAv02＝9 J. 当碰后小球A、B速度均为2 m/s时，
碰后系统的动能 Ek＝12mAvA2＋12mBvB2＝(12×2×22＋12×1×22) J＝6 J＜Ek0，
图1
答案
(2)在A、B两球的表面涂上等质量的橡皮泥，再重复实验(1)， 可以看到什么现象？ 若两橡皮球粘在一起上升的高度为橡皮球A摆下时的高度 的 1，则碰撞前后总动能相等吗？
4 答案 可以看到碰撞后两球粘在一起，摆动的高度减小. 碰前总动能Ek＝mgh 碰后总动能 Ek′＝2mg·h4＝12mgh
[即学即用] 判断下列说法的正误. (1)最早发表有关碰撞问题研究成果的是伽利略.( × ) (2)碰撞过程作用时间很短，相互作用力很大.( √ ) (3)所有的碰撞，作用前后物体的速度都在一条直线上.( × )
答案
二、弹性碰撞和非弹性碰撞
[导学探究] 演示实验：用如图1所示装置做实验. (1)让橡皮球A与另一静止的橡皮球B相碰，两橡皮球的质 量相等，会看到什么现象？两橡皮球碰撞前后总动能相 等吗？ 答案 可看到碰撞后橡皮球A停止运动，橡皮球B摆到橡 皮球A开始时的高度；根据机械能守恒定律知，碰撞后橡 皮球B获得的速度与碰撞前橡皮球A的速度相等，这说明 碰撞前后A、B两球的总动能相等.
因为碰撞前后总动能不变，故为弹性碰撞，A项正确.
图2
解析 答案
二、碰撞模型的拓展
例2 如图3所示，物体A静止在光滑的水平面上，
A的左边固定有水平轻质弹簧，与A质量相等的物
体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞.A、B始终
沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最
大的时刻是
A.A开始运动时
B.A的速度等于v时
√A.E1＜E0
C.E2＞E0
B.E1＝E0 D.E2＝E0
解析 根据碰撞前后动能关系得E1＋E2≤E0，必有E1＜E0，E2＜E0.故只 有A项对.
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解析 答案
3.(碰撞类型的判断)(多选)如图4甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生 正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的s－t图象.已知m1 ＝0.1 kg，m2＝0.3 kg，由此可以判断，下列说法正确的是
解析 由于两球碰后速度相同，没有分离，因此两球的碰撞属于完全非 弹性碰撞， 在碰撞过程中损失的动能为 ΔEk＝12mAv2－12(mA＋mB)v12＝(12×1×32－12× 3×12) J＝3 J.
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解析 答案
答案
[即学即用] 判断下列说法的正误. (1)碰撞时形变能够完全恢复的系统动能没有损失.( √ ) (2)两物体碰撞后粘在一起运动，系统的动能也可能不损失.( × ) (3)两物体碰撞后总动能可能增加.( × )
答案
题型探究
一、弹性碰撞与非弹性碰撞的判断
1.碰撞中能量的特点：碰撞过程中，一般伴随机械能的损失，即：Ek1′ ＋Ek2′≤Ek1＋Ek2. 2.碰撞的类型 (1)弹性碰撞：两个物体碰撞后形变能够完全恢复，碰撞后没有动能转化 为其他形式的能，即碰撞前后两物体构成的系统的动能相等. (2)非弹性碰撞：两个物体碰撞后形变不能完全恢复，该过程有动能转化 为其他形式的能，总动能减少. (3)完全非弹性碰撞：非弹性碰撞的特例：两物体碰撞后粘在一起以共同 的速度运动，该碰撞称为完全非弹性碰撞，碰撞过程能量损失最多.
解析 答案
针对训练 如图2所示，有A、B两物体，m1＝3m2， 以相同大小的速度v相向运动，碰撞后A静止，B以2v
的速度反弹，那么A、B的碰撞为
√A.弹性碰撞
C.完全非弹性碰撞
B.非弹性碰撞 D.无法判断
解析 设m1＝3m，m2＝m 碰撞前总动能12m1v12＋12m2v22＝2mv2 碰撞后总动能12m1v1′2＋12m2v2′2＝0＋12×m(2v)2＝2mv2
√A.碰前m2静止，m1向右运动 √C.此碰撞为弹性碰撞
图4 B.碰后m2和m1都向右运动 D.此碰撞为非弹性碰撞
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解析 答案
4.(碰撞类型的判断)质量为1 kg的A球以3 m/s的速度与质量为2 kg静止的B 球发生碰撞，碰后两球均以1 m/s的速度一起运动，则两球的碰撞属于 _完__全__非__弹__性__碰__撞__类型的碰撞，碰撞过程中损失了_3__ J动能.
第一章 碰撞与动量守恒
第一节 物体的碰撞
[学习目标]
1.了解生活中的各种碰撞现象，知道碰撞的特点. 2.通过实验探究，知道弹性碰撞和非弹性碰撞.
内容索引
知识探究
新知探究 点点落空
题型探究
重点难点 各个击破
达标检测
当堂检测 巩固反馈

知识探究
一、碰撞特点及分类
1.碰撞：碰撞就是两个或两个以上的物体在相遇的极短
故该碰撞为非弹性碰撞.
解析 答案
(2)碰后小球A的速度为1 m/s，小球B的速度为4 m/s. 答案 弹性碰撞 解析 当碰后vA′＝1 m/s，vB′＝4 m/s时，碰后系统的动能 Ek′＝12mAvA′2＋12mBvB′2＝(12×2×12＋12×1×42) J＝9 J＝Ek0， 故该碰撞为弹性碰撞.
√B.碰撞过程中，组成系统的动能可能不变
C.碰撞过程中，系统的总动能可能增大
√D.碰撞过程中，系统的总动能可能减小
解析 若两物体发生弹性碰撞，系统的总动能不变；若两物体发生的是非 弹性碰撞，系统的总动能会减小，但无论如何，总动能不会增加，所以正 确选项为B、D.
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解析 答案
2.(对碰撞的理解)在光滑的水平面上，动能为E0的钢球1与静止的钢球2 发生碰撞，碰后球1反向运动，其动能大小为E1，球2的动能大小为E2， 则必有