5.(采集)课件-弹性碰撞与非弹性 高中物理选修课件PPT 人教版

2.处理碰撞问题的三个原则
(1)动量守恒，即 p1＋p2＝p1′＋p2′.
(2)动能不增加，即 Ek1＋Ek2≥E′k1＋E′k2.
①碰前两物体同向，则v后>v前，碰后，原来
（3）速 在前的物体速度一定增大，且v′前≥v′后 度要 ②两物体相向运动，碰后两物体的运动方向
合理
பைடு நூலகம்
不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度
A．v1＝v2＝v3＝ 13v0 C．v1＝0，v2＝v3＝12v0
B．v1＝0，v2＝v3＝ 12v0 D．v1＝v2＝0，v3＝v0
解析：由题设条件，三个小球在碰撞过程中总动量和机械能守 恒，若各球质量均为 m，则碰撞前系统总动量为 mv0，总动能应为12mv20. 假如选项 A 正确，则碰后总动量为 33mv0，这显然违反动量守恒定 律，故不可能．假如选项 B 正确，则碰后总动量为 22mv0，这也违反动 量守恒定律，故也不可能．假如选项 C 正确，则碰后总动量为 mv0，
弹性碰撞与非弹性碰撞
学习目标 1.知道什么是弹性碰撞、非弹性碰撞 和完全非弹性碰撞，正碰(对心碰撞) 和斜碰(非对心碰撞)．(重点) 2.会用动量、能量的观点综合分析、 解决一维碰撞问题．(难点) 3.知道散射和中子的发现过程，体会 理论对实践的指导作用，进一步了解 动量守恒定律的普适性．(重点)
答案：左 右
2．(多选)如图所示，质量相等的 A、B 两个球，原来在光滑水
平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A 球的速度是 6 m/s，B 球
的速度是－2 m/s，不久 A、B 两球发生了对心碰撞．对于该碰撞之
后的 A、B 两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，
下面的猜测结果可能实现的是( ) A．vA′＝－2 m/s，vB′＝6 m/s B．vA′＝2 m/s，vB′＝2 m/s C．vA′＝1 m/s，vB′＝3 m/s D．vA′＝－3 m/s，vB′＝7 m/s
[合作探讨] 如图所示，物体 A 和 B 放在光滑的水平面上，A、B 之间用一轻 绳连接，开始时绳是松弛的，现突然给 A 以水平向右的初速度 v0.(作 用过程绳未断)
探讨 1：物体 A 和 B 组成的系统动量是否守恒？机械能是否守 恒？
【提示】 动量守恒，机械能不守恒． 探讨 2：上述物体 A 和 B 之间的作用过程可以视为哪一类碰撞？
【提示】 完全非弹性碰撞．
[核心点击] 1．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． (3)位移特点：在碰撞过程中，由于在极短的时间内物体的速度 发生突变，物体发生的位移极小，可认为碰撞前后物体处于同一位 置．
[再判断]
1．发生碰撞的两个物体，动量是守恒的．
(√ )
2．发生碰撞的两个物体，机械能是守恒的．
(×)
3．碰撞后，两个物体粘在一起，动量是守恒的，但机械能损失
是最大的．
(√ )
[后思考] 两小球发生对心碰撞，碰撞过程中，两球的机械能守恒吗？
【提示】 两球发生对心碰撞，动量是守恒的，但机械能不一 定守恒，只有发生弹性碰撞时，机械能才守恒．
均为零
1．如图所示，两滑块 A、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运 动，滑块 A 的质量为 m，速度大小为 2v0，方向向右，滑块 B 的质 量为 2m，速度大小为 v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动 状态是 A 向________运动，B 向________运动．
解析：选向右为正方向，则 A 的动量 pA＝m·2v0＝2mv0.B 的动 量 pB＝－2mv0.碰前 A、B 的动量之和为零，根据动量守恒，碰后 A、 B 的动量之和也应为零．
知识脉络
知识点一 碰撞的分类
[先填空] 1．从能量角度分类 (1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能 守恒 ． (2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能 不守恒 ． (3)完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体或碰后具有共同速度，这 种碰撞动能损失 最大 ．
2.从碰撞前后物体运动的方向是否在同一条直线上分类 (1)正碰：(对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球的速度方 向与 两球心 的连线在同一条直线上，碰撞之后两个球的速度方向 仍会沿着 这条直线 的方向而运动． (2)斜碰：(非对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球的运动 速度方向与 两球心 的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速 度方向都会 偏离 原来两球心的连线而运动．
(2)临界法：相互作用的两个物体在很多情况下，皆可当做碰撞 处理，那么对相互作用中两个物体相距“最近”、相距“最远”这 一类临界问题，求解的关键都是“速度相等”．
(3)极限法：处理碰撞问题时，有时我们需要将某些未知量设出， 然后根据实际情况将未知量推向极端，从而求得碰撞的速度范围．
知识点二 弹性碰撞的处理
[先填空]
1．弹性碰撞特例
(1)两质量分别为 m1、m2 的小球发生弹性正碰，v1≠0，v2＝0，
m1－m2
2m1
则碰后两球速度分别为 v1′＝__m_1_＋__m_2__v1，v2′＝_m__1_＋__m_2__v1.
但总动能为14mv20，这显然违反机械能守恒定律，故也不可能．假如 选项 D 正确，则通过计算其既满足动量守恒定律，也满足机械能守 恒定律，而且合乎情理，不会发生二次碰撞．故选项 D 正确．
答案：D
求解碰撞问题常用的三种方法 (1)解析法：碰撞过程，若从动量角度看，系统的动量守恒；若 从能量角度分析，系统的动能在碰撞过程中不会增加；从物理过程 考虑，题述的物理情景应符合实际情况，这是用解析法处理问题应 遵循的原则．
解析：两球碰撞前后应满足动量守恒定律及碰后两球的动能之 和不大于碰前两球的动能之和．即 mAvA＋mBvB＝mAvA′＋mBvB′①， 12mAv2A＋12mBv2B≥12mAvA′2＋12mBvB′2②，答案 D 中满足①式，但不满 足②式．
答案：ABC
3．在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线， 2、3 小球静止，并靠在一起.1 球以速度 v0 向它们运动，如图所示．设 碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能是( )