超全最新高三物理复习专题《完全非弹性碰撞》学案
《第一章 5 弹性碰撞和非弹性碰撞》学历案-高中物理人教版19选择性必修第一册
《弹性碰撞和非弹性碰撞》学历案（第一课时）高中物理课程《弹性碰撞与非弹性碰撞》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“弹性碰撞与非弹性碰撞”。
这是高中物理中关于动量守恒和能量守恒定律应用的重要一课，涉及物理学的两大基本原理及两者之间的相互作用关系。
学习该课程不仅能够掌握两种碰撞的特性和区分标准，同时可以更深入地理解力与运动之间的关系。
二、学习目标1. 知识与理解：了解弹性碰撞与非弹性碰撞的概念及其特性，能够运用基本公式进行简单计算。
2. 技能与方法：学会观察并分析两种碰撞过程中的能量变化和动量守恒现象，并能用物理原理进行解释。
3. 情感态度与价值观：培养对物理学研究的兴趣，提高科学探究能力，形成尊重事实、科学严谨的态度。
三、评价任务1. 概念理解评价：通过课堂提问和小组讨论，评价学生对弹性碰撞与非弹性碰撞概念的理解程度。
2. 技能操作评价：通过课后作业，评价学生运用公式进行计算的能力及对物理现象的观察分析能力。
3. 综合应用评价：通过课堂小测验或单元测试，评价学生对两种碰撞过程的理解和综合应用能力。
四、学习过程1. 导入新课：通过回顾动量守恒和能量守恒的基本原理，引出碰撞的概念及分类，为后续学习打下基础。
2. 新课讲解：详细讲解弹性碰撞和非弹性碰撞的定义、特点及区分标准。
通过实例分析，让学生理解两种碰撞过程中的能量转换和动量变化。
3. 实验演示：利用实验器材进行实验演示，让学生直观地观察两种碰撞过程，加深对理论知识的理解。
4. 学生实践：学生动手操作实验，记录数据并分析结果，锻炼学生的观察能力和实践能力。
5. 课堂小结：总结本课重点内容，加深学生对知识的理解和记忆。
五、检测与作业1. 课堂小测验：针对本课重点内容进行小测验，检测学生对知识的掌握情况。
2. 课后作业：布置相关习题，要求学生运用所学知识进行计算和分析，巩固所学内容。
3. 预习作业：布置下节课的预习内容，要求学生提前阅读教材和相关资料，为下节课的学习做好准备。
高考物理完全非弹性碰撞复习.doc
完全非弹性碰撞在光滑的水平面上，设有两个物体，质量分别为1m 和2m ，当物体1m 以速度1v 跟静止的物体2m 正碰时粘在一起，共同速度为v ，由动量守恒则有：1112()m v m m v=+系统损失的机械能为22111211()22Q m v m m v =-+解得：2121122()m m Q v m m =+ 若1m >>2m ，则1v v ≈，22212121122(1)m Q v m v m m =≈+而2m 获得的动能2222211122k E m v m v Q ∆=≈=上式表明，当质量很大的物体与质量很小的静止物体发生完全非弹性碰撞时，前者的动能几乎不变，因此系统损失的机械能跟后者增加的机械能几乎相等.若保持物体恒速，则从碰撞角度而言，就相当于其质量为无限大，由此得到结论：在恒速物体与静止物体相互作用达到共同速度的过程中，被加速的物体增加了多少动能，系统就增加多少内能（或势能）.【例1】传送带以1/m s 的速度水平匀速运动，沙斗以20/kg s 的流量向传送带上装沙子，为保持传送带的速率不变，则驱动传送带的电动机因此应增加的功率 （ ） A 、10W B 、20W C 、30W D 、40W【解析】 每秒流到传送带上的沙子被传送带加速所获得的动能为21102k E mv J==,在沙子加速的过程中，因为相对于传送带向后滑动而产生热量，由结论可知每秒增加的内能为10k Q E J==,为保持传送带的速度不变，电动机所增加的功率应为1010201k Q E P W W t ++===,所以B 对.【答案】 B【例2】如图3-4-8所示，在光滑的水平面上，A B 、两物体质量分别为1m 和2m ，中间用一根原长为0L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接在一起，处于自然静止状态，某时刻突然给A 一个水平向右的速度v ，同时加一个水平向右的外力F ,使物体A 保持以0v 的速度做匀速运动，在运动过程中弹簧始终处于弹性限度内.试求：（1）A B 、间的最小距离是多少？（2）从开始运动至A B 、间达到最小距离的过程中，外力F 做了多少功？图 3-4-8【解析】（1）物体A 与B 通过弹簧相互作用，A 恒速，B 加速，当二者速度相等时，其间距离最小为min L 由结论可知因相互作用而损失的动能为22012k E m v ∆= 转化为弹簧的弹性势能2min 1()2p k E k L L E ∆=-=∆解得：2min 0m L L Lk =-（2）从开始运动至A B 、间达到最小距离的过程中，外力F 做功使系统的机械能增加，可知：2202p k k W E E E m v =∆+∆=∆=【答案】20m L Lk - 220m v完全非弹性碰撞中的机械能变化【例3】如图3-4-9所示，有一质量为m 的物体B 静止在光滑水平面上，另一质量也为m 的物体A 以初速度0v 匀速向B 运动，两物体相撞后粘在一起运动，试求碰撞中产生的热能？ 【解析】两物体动量守恒：02mv mv =，解得：02v v =.所以碰撞产生的热能等于系统损失的动能为： 2220001112()2224v Q E mv m mv =∆=-⨯= 【答案】2014mv【例4】如图3-4-10所示，在一倾角为θ的斜面上有两质量都为m 的物体A 、B ，物体B 处于静止状态，物体A 以0v 速度匀速下滑，与B 碰撞后（碰撞时间极短）粘在一起，求：两物体在碰撞中产生的热能？【解析】02mv mv=02v v =2220001112()2224v Q E mv m mv =∆=-⨯= 【答案】2014mv点评 处理成完全非弹性碰撞后，系统动能的减小量是不是一定转化为热能？ 【例5】如图3-4-11所示，小车的质量为M ，后端放一个质量为m 的铁块，铁块和小车间的动摩擦因数为μ，小车和铁块一起以V 的速度在光滑的地面上滑行时与墙发生正碰，在碰撞过程中无机械能损失。
1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 学案【打印】【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修第一册
第一章第5节弹性碰撞和非弹性碰撞【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)。
2．会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。
【知识梳理】一、碰撞1．特点：(1)动量守恒：碰撞作用时间_________，内力(相互碰撞力) _________外力，总动量守恒。
(2)位移为零：时间极短，速度突变，位移_________，可认为碰撞前后物体处于_________。
(3)动能不增加：系统的动能_______增加，只可能_______或_______，即E k1＋E k2____E′k1＋E′k2。
(4)速度要合理：①若两物体同向运动，则碰前应有_________；碰后原来在前的物体速度一定增大即_________，且碰后两物体应有_________。
②若两物体相向运动，碰后两物体的运动方向至少有一个改变，除非碰后速度均为零。
2．分类：(1)从能量角度分类①弹性碰撞：系统在碰撞前后_________。
②非弹性碰撞：系统在碰撞后_________。
③完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体或碰后具有共同_______，这种碰撞动能损失_______。
(理想化模型)(2)从碰撞前后物体运动方向是否共线分类①正碰(对心碰撞或一维碰撞)：碰撞之前球的速度与两球心的连线在_________上，碰撞之后两个球的速度仍会_________这条直线。
②斜碰(非对心碰撞)：碰撞之前球的速度与两球心的连线__________________上，碰撞之后两球的速度都会_________原来两球心的连线而运动。
二、弹性碰撞特例1．情景：设物体m1以速度为v1与原来静止的物体m2发生正碰，且没有动能损失。
求碰撞后两球的速度v′1、v′2。
2．结论：(1)当m1＝m2时，v′1＝______，v′2＝______ (质量相等，速度交换)；(2)当m1>m2时，______________________________ (大碰小，一起跑)；(3)当m1<m2时，____________________________ (小碰大，要反弹)；(4)当m1≫m2时，v′1＝______，v′2＝______ (极大碰极小，大不变，小加倍)；(5)当m1≪m2时，v′1＝______，v′2＝______ (极小碰极大，小等速率反弹，大不变)。
高三年级物理第一轮总复习导学设计24 碰撞
高三年级物理第一轮总复习导学设计24碰撞学习目标：1．了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞2．会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题3．了解非对心碰撞新课学习：（一）不同类型的碰撞1. 从动量方向划分：正碰（对心碰撞）：碰撞前后物体的动量。
斜碰（非对心碰撞）：碰撞前后物体的动量。
2．根据能量划分：弹性碰撞：碰撞中只有物体间动能、势能的转化，相互作用前后，系统的机械能。
非弹性碰撞：碰撞过程中物体会发生形变，还会发热、发声，碰撞中有内能或其它形式能的产生，相互作用后，系统的机械能。
完全非弹性碰撞：两个物体碰撞后结为一体，系统的机械能减少。
3．碰撞特点：碰撞中物体的相互作用时间；相互作用力，即内力远大于外力；总动量。
4。
碰撞问题研究V0（1）弹性碰撞：情景：设质量为m1的物体以初速度v0与静止的质量为m2的物体发生正碰特点：动量守恒：碰撞前后系统总动能(机械能)不变：求解碰撞后二者的速度，并讨论速度方向的可能情况。
讨论：m1= m2m1〉m2m1〈m2_______________________________________________________________（2）非弹性碰撞：特点：________________________________________动量守恒关系式:___________________________________损失的动能(机械能)：__________________________________________________(3)完全非弹性碰撞：特点：________________________________动量守恒的关系式：_______________________________损失的动能(机械能)：____________________________________(二)运动状态的判定两球在光滑水平面上的同一条直线上相碰撞，有如下特点：(1)动量守恒，即p1+p2= p1′+p2′(2)动能不增加，即Ek1+Ek2≥Ek1′+Ek2′(3)速度要符合物理情景：如果碰前两物体同向运动，则后面物体速度必须大于前面物体的速度．碰撞后原来在前面的物体速度必增大，且大于或等于原来在后面的物体的速度，否则碰撞没有结束；如果碰前两物体是相向运动，而碰后两物体的运动方向不可能都不改变，除非碰后两物体速度均为零.（三）散射：微观粒子碰撞时，微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接触”，因此微观粒子的碰撞又叫散射。
高中物理碰撞复习课教案
高中物理碰撞复习课教案
教学目标：
1. 复习和巩固学生对碰撞理论的基本概念；
2. 加深学生对碰撞定律和碰撞类型的理解；
3. 提升学生解题和应用碰撞理论的能力。
教学内容：
1. 碰撞的基本概念
2. 完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞
3. 碰撞的定律
4. 质点的碰撞问题
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师通过引入碰撞的实际场景，引发学生对碰撞现象的兴趣，并带入今天的学习内容。
二、讲解（15分钟）
1. 讲解碰撞的基本概念
2. 分别介绍完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞的特点和应用
3. 探讨碰撞的定律及其物理意义
三、案例分析（20分钟）
教师通过几个碰撞问题案例，引导学生分析并解决问题，加深他们对碰撞理论的理解和应用能力。
四、练习（15分钟）
学生根据给出的碰撞问题，分组讨论并解答，教师辅导并纠正错误，加强学生对碰撞理论的掌握。
五、总结与反思（5分钟）
教师对本节课的重点内容进行总结，并鼓励学生反思学习过程中的收获和不足之处。
六、作业布置（5分钟）
布置相关的碰撞题目，要求学生认真完成，并在下节课上检查。
教学资源：
1. 碰撞理论教材资料
2. 碰撞问题案例
3. 解题方法和技巧的指导
教学评估：
1. 学生参与度和课堂表现
2. 学生课后作业完成情况
3. 学生对碰撞理论的理解程度和应用能力
教学反思：
通过不断调整教学方法和内容，提高学生的学习兴趣和学习效果，促进他们在物理学习中取得更好的成绩。
完全非弹性碰撞中的动量与能量问题教案
【教学过程】课题名称：完全非弹性碰撞中的动量及能量问题
往往马虎了事，
中寻找关键词，
2、得到的模型是完全非弹性碰撞，由此展开对
该模型的动量与能量知识的复习。
2、在光滑水平面上质量分别为m
B两小球沿同一直线相向运动，
3、符合完全非弹性碰撞模型常见例子还有以下两种计算完全非弹性碰撞过程中的2、情形二：碰撞前两物体相向碰撞过程机械能损失：
3、学生对该过程进行列式并展示，教师指出学生在表达过程中典型错误以及表扬写的好的同学
4、总结组合型计算题的解题方
3、组合题常用策略: 化整为零、各个击破
动量守恒这一考点一般是出现在计算题中，而计算题通常有文字阅读量大、过程复杂的特点，因此有必要在对知识点复习的同时引导学生掌握
就只是一个完全非弹性碰撞模型对应的动量和机械能损失，。
2025高考物理专题复习--弹性碰撞和非弹性碰撞(共37张ppt)
A．
C．−
B．－v
D．
15
2、碰撞的可能性判断
2.1 碰撞问题遵循的三个原则
例4、(多选)质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，
A球的动量pA＝9 kg·m/s，B球的动量pB＝3 kg·m/s，当A追上B时发生正碰，则碰
后A、B两球的动量可能值是( AD )
A. pA′＝6 kg·m/s，pB′＝6 kg·m/s
球A、B、C，现让A球以v0＝2 m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后粘合在
一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度vC＝1 m/s.求：
(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度大小；
(2)第二次碰撞过程中损失了多少动能；
(3)两次碰撞过程中共损失了多少动能.
答案
（1）1 m/s；（2）0.25J；（3）1.25J
a、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′。
b、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。
14
2、碰撞的可能性判断
2.1 碰撞问题遵循的三个原则
例3、如图所示，质量为m的A小球以水平速度v与静止的质量为3m的B小球正碰
后，A球的速率变为原来的 ，而碰后B球的速度是(以v方向为正方向) ( D )
2、非弹性碰撞：物体碰撞后，形变不能恢复，动能产生损失。生活中，绝大多
数碰撞属于非弹性碰撞。
动量守恒：
动能损失，转化成声能和内能：
7
1、 弹性碰撞和非弹性碰撞
1.3 碰撞的分类
3、完全非弹性碰撞：一种特殊的非弹性碰撞，物体碰撞后结合在一起，动能损
2023年高考小专题复习学案 专题37弹性碰撞与非弹性碰撞(类碰撞)模型
专题37弹性碰撞与非弹性碰撞（类碰撞）模型一、单项选择题1．物体甲静止在光滑水平面上，质量未知的物体乙从甲的左侧以一定的速度与物体甲发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后物体甲和物体乙粘在一起成为一个整体。
如图所示，a 段为碰撞前物体乙的位移一时间图像，b 段为碰撞后整体的位移一时间图像，下列说法正确的是（ ）A ．物体甲与物体乙的质量之比为1：2B ．碰撞前物体乙的速度与碰撞后整体的速度大小之比为5:3C ．物体甲和物体乙碰撞过程中机械能守恒D ．碰撞过程中物体甲对物体乙的冲量与物体乙对物体甲的冲量相同2．内壁光滑的圆环管道固定于水平面上，图为水平面的俯视图。
O 为圆环圆心，直径略小于管道内径的甲、乙两个等大的小球（均可视为质点）分别静置于P 、Q 处，PO ⊥OQ ，甲、乙两球质量分别为km 、m 。
现给甲球一瞬时冲量，使甲球沿图示方向运动，甲、乙两球发生弹性碰撞，碰撞时间不计，碰后甲球立即反弹，甲球刚返回到P 处时，恰好与乙球再次发生碰撞，则（ ）A ．12k =B ．35k =C ．k =3D ．15k =3．2019年斯诺克世界杯于今年6月24日在中国无锡开赛，为中国斯诺克台球获得世界冠军做出巨大贡献的台球名将丁俊晖、梁文博继续出战。
丁俊晖的一次击球如图所示，光滑的水平面上，白球A 以某一速度被击出，与静止的红球B 发生对心正碰，假设碰前A 球的动量为4kg m/s ⋅，碰后B 球的动量为3kg m/s ⋅，则A 、B 两球的质量之比可能为（ ）A ．1 ： 4B ．1 ： 1C ．2 ： 1D ．4 ： 14．如图所示，静止在光滑水平面上的物块A 和B 的质量分别为m 和2m ，它们之间用轻弹簧相连。
在极短的时间内对物块A 作用一个水平向右的冲量I ，可知（ ）A ．物块A 立刻有速度A I v m =B ．物块B 立刻有速度B 2I v m=C ．当A 与B 之间的距离最小时，A 的速度为零，B 的速度为B 2I v m= D ．当弹簧恢复原长时，A 的速度为零，B 的速度为B 2I v m=5．如图木块A 的右侧为光滑曲面，且下端极薄，其质量为2.0kg ，静止于光滑水平面上，一质量为2.0kg 的小球B 以2.0m/s 的速度从右向左运动冲上A 的曲面，则B 球沿A 曲面上升的最大高度是（g 取10m/s 2）（ ）A ．0.2mB ．0.1mC ．0.3mD ．0.5m6．如图甲所示，光滑的水平地面上放着一个足够长的长木板，t =0时，一质量为m 的滑块以初速度v 0滑上长木板，两者的v ﹣t 图像如图乙所示，当地的重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）A ．在0～t 0时间内，滑块在长木板上滑过的位移为00Δx v t =B ．长木板的质量为2M m =C ．在0～t 0时间内，滑块受到的摩擦力为025mv f t =D ．在0～t 0时间内，滑块与长木板之间因摩擦而产生的热量为2010mv Q =二、多项选择题7．如图，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20v ，方向向右，滑块B 的质量为2m ，速度大小为0v ，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是 （ ）A ．A 和B 都向左运动 B ．A 向左速度为20v ，B 向右速度0vC ．A 静止，B 向右运动D ．A 向左运动，B 向右运动8．如图所示，一轻弹簧的两端分别与物块A 、B 相连接，并静止在光滑水平面上。
学案8：1.5 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．理解什么是弹性碰撞和非弹性碰撞。
2．知道什么是对心碰撞和非对心碰撞。
3．会运用动量守恒定律和能量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题。
【知识梳理】知识点1弹性碰撞和非弹性碰撞1．弹性碰撞如果系统在碰撞前后______不变，这类碰撞叫作弹性碰撞。
2．非弹性碰撞非弹性碰撞：如果系统在碰撞后______减少，这类的碰撞叫作非弹性碰撞。
3．研究气垫导轨上滑块碰撞前后动能的变化如图所示，滑块在碰撞过程中可以看作弹性碰撞的是______________；可以看作非弹性碰撞的是_________。
知识点2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___________上，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。
这种碰撞也叫作_________碰撞或________碰撞。
2．弹性正碰的特点：假设物体m1，以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性正碰。
(1)与碰撞后系统的_________相同，_________相同。
(2)两球质量相等时，碰撞的特点是_____________________________________。
(3)m1>m2时，碰撞的特点是m1和m2都________运动，且m1的速度_________m2的速度。
(4)m1<m2时碰撞的特点是m2_________运动，m1被_________。
(5)m1≫m2，m1的速度_________改变，而m2被撞后以__________的速度向前运动。
(6)m1≪m2，m1以原来的速率向_____方向运动，而m2仍然__________。
【课堂探究】探究一、碰撞的特点和分类情景1：打台球时，桌面上两个小球碰撞前后动量遵循怎样的规律，机械能呢？1．碰撞的种类及特点(1)当遇到两物体发生碰撞的问题，不管碰撞环境如何，要首先想到利用动量守恒定律。
(2)对心碰撞是同一直线上的运动过程，只在一个方向上列动量守恒方程即可，此时应注意速度正、负号的选取。
2024-2025学年高中物理第一章动量守恒定律5弹性碰撞和非弹性碰撞教案新人教版选择性必修第一册
本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度。通过学习弹性碰撞和非弹性碰撞，学生将深入理解动量守恒定律，并能够运用该定律分析实际问题。在此过程中，学生将培养逻辑思维、批判性思维和问题解决能力，提高团队协作和交流表达能力。同时，通过观察和分析实验现象，学生将增强对物理规律的实证意识，培养科学方法和实践能力。最终，学生将能够将所学的物理知识与现实生活相联系，形成科学的世界观，并在探索未知、解决问题时展现出积极的科学态度。
此外，还将利用网络资源和外部专家讲座等方式，为学生提供更多的学习材料和视角，丰富他们的知识储备和思维方式。通过这些教学方法和策略的运用，将能够有效地促进学生的学习，提高他们的物理学科核心素养。
教学过程设计
1.导入新课（5分钟）
目标：引起学生对弹性碰撞和非弹性碰撞的兴趣，激发其探索欲望。
过程：
开场提问：“你们知道什么是弹性碰撞和非弹性碰撞吗？它们与我们的生活有什么关系？”
（2）观察：教师在课堂上观察学生的反应和参与情况，了解学生的学习兴趣和理解能力。
（3）测试：教师在课堂上进行小测试，检查学生对弹性碰撞和非弹性碰撞的计算能力和应用能力。
2.作业评价：
（1）作业批改：教师认真批改学生的作业，检查学生的计算和分析能力，及时发现并纠正错误。
（2）作业点评：教师对学生的作业进行点评，表扬学生的优点，指出不足之处，并提出改进建议。
3.学生可能遇到的困难和挑战：在本节课的学习中，学生可能会对弹性碰撞和非弹性碰撞的区分感到困惑，特别是在理解能量在碰撞中的转化时。此外，学生可能对如何将理论模型应用到实际问题中感到挑战，特别是在处理复杂情境下的动量守恒问题时。还有，学生可能会在如何综合实验数据和理论模型来验证动量守恒定律时遇到困难。
学案2：1.5 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. 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)．2. 会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题．知识脉络【知识点一：碰撞的分类】[基础自测]一、填空1．从能量角度分类(1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能．(2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能．(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．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的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度方向都会原来两球心的连线而运动．二、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．( )三、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？[核心突破]一、合作探究如图所示，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？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？二、核心素养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．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E k1＋E k2≥E′k1＋E′k2.3．速度要合理(1)碰前两物体同向，则v后>v前，碰后，原来在前的物体速度一定增大，且v′前≥v′后(2)两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均为零[课堂达标]1．如图，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．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 ．v A ′＝－2 m/s ，vB ′＝6 m/sB ．v A ′＝2 m/s ，v B ′＝2 m/sC ．v A ′＝1 m/s ，v B ′＝3 m/sD ．v A ′＝－3 m/s ，v B ′＝7 m/s3．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v 0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( )A ．v 1＝v 2＝v 3＝13v 0B ．v 1＝0，v 2＝v 3＝12v 0C ．v 1＝0，v 2＝v 3＝12v 0 D ．v 1＝v 2＝0，v 3＝v 0[技巧小讲] 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．(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】[基础自测]一、填空1．弹性碰撞特例(1)两质量分别为m 1、m 2的小球发生弹性正碰，v 1≠0，v 2＝0，则碰后两球速度分别为v 1′＝ ，v 2′＝ .(2)若m 1＝m 2的两球发生弹性正碰，v 1≠0，v 2＝0，则v ′1＝ ，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 2′＝0.表明m 1被反向以 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＝ .表明m 1的速度不变，m 2以2v 1的速度被撞出去．二、判断1．与静止的小球发生弹性碰撞时，入射小球碰后的速度不可能大于其入射速度．( ) 2．两球发生弹性正碰时，两者碰后交换速度．( )三、思考1．如图所示，光滑水平面上并排静止着小球2、3、4，小球1以速度v0射来，已知四个小球完全相同，小球间发生弹性碰撞，则碰撞后各小球的运动情况如何？2．微观粒子能否碰撞？动量守恒定律适用于微观粒子吗？[核心突破]一、合作探究如图所示，空中飞行的一枚炮弹，不计空气阻力，当此炮弹的速度恰好沿水平方向时，炮弹炸裂成A、B两块，其中质量较大的A块的速度方向与v0方向相同．探讨1：在炸裂过程中，A、B所受的爆炸力大小相同吗？系统动量可以认为满足动量守恒定律吗？探讨2：爆炸时系统动能的变化规律与碰撞时系统动能的变化规律相同吗？二、核心素养1．三类“碰撞”模型(1)子弹打击木块模型如图所示，质量为m的子弹以速度v0射中放在光滑水平面上的木块B，当子弹相对于木块静止不动时，子弹射入木块的深度最大，二者速度相等，此过程系统动量守恒，动能减少，减少的动能转化为内能．(2)连接体模型如图所示，光滑水平面上的A物体以速度v0去撞击静止的B物体，A、B两物体相距最近时，两物体速度相等，此时弹簧最短，其压缩量最大．此过程系统的动量守恒，动能减少，减少的动能转化为弹簧的弹性势能．(3)板块模型如图所示，物块A以速度v0在光滑的水平面上的木板B上滑行，当A在B上滑行的距离最远时，A、B相对静止，A、B的速度相等．此过程中，系统的动量守恒，动能减少，减少的动能转化为内能．2．爆炸与碰撞的对比爆炸碰撞相同点过程特点都是物体间的相互作用突然发生，相互作用的力为变力，作用时间很短，平均作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以可以认为碰撞、爆炸过程中系统的总动量守恒过程模型由于碰撞、爆炸过程相互作用的时间很短，作用过程中物体的位移很小，一般可忽略不计，因此可以把作用过程看做一个理想化过程来处理，即作用后物体仍从作用前瞬间的位置以新的动量开始能量情况都满足能量守恒，总能量保持不变不同点动能情况有其他形式的能转化为动能，动能会增加弹性碰撞时动能不变，非弹性碰撞时动能要损失，动能转化为内能，动能减少[课堂达标]4．(多选)如图所示，水平面上O点的正上方有一个静止物体P，炸成两块a、b水平飞出，分别落在A点和B点，且OA>OB.若爆炸时间极短，空气阻力不计，则()A．落地时a的速度大于b的速度B．落地时a的速度小于b的速度C．爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能D．爆炸过程中a增加的动能小于b增加的动能5．一中子(质量数为1)与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰．若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A.A ＋1A －1B.A －1A ＋1C.4A (A ＋1) 2D.(A ＋1)2(A －1)26．如图所示，在足够长的光滑水平面上，物体A 、B 、C 位于同一直线上，A 位于B 、C 之间．A 的质量为m ，B 、C 的质量都为M ，三者均处于静止状态．现使A 以某一速度向右运动，求m 和M 之间应满足什么条件，才能使A 只与B 、C 各发生一次碰撞．设物体间的碰撞都是弹性的．[技巧小讲]处理爆炸、碰撞问题的四点提醒(1)在处理爆炸问题，列动量守恒方程时应注意：爆炸前的动量是指即将爆炸那一刻的动量，爆炸后的动量是指爆炸刚好结束时那一刻的动量．(2)在爆炸过程中，系统的动量守恒，机械能一定不守恒．(3)在碰撞过程中，系统动量守恒，机械能不一定守恒，在物体与弹簧相互作用过程中物体与弹簧组成的系统动量、机械能均守恒．(4)宏观物体碰撞时一般相互接触，微观粒子的碰撞不一定接触，但只要符合碰撞的特点，就可以认为是发生了碰撞．【参考答案】知识点一基础自测一、1.（1）守恒；（2）不守恒；（3）最大二、1.√；2.×；三、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．核心探究一、1. 提示 动量守恒，机械能不守恒．2. 提示 完全非弹性碰撞．课堂达标1.【答案】左 右【解析】选向右为正方向，则A 的动量p A ＝m ·2 v 0＝2m v 0.B 的动量p B ＝－2m v 0.碰前A 、B 的动量之和为零，根据动量守恒，碰后A 、B 的动量之和也应为零．2.【答案】ABC【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m A v A ＋m B v B ＝m A v A ′＋m B v B ′①，12m A v 2A ＋12m B v 2B ≥12m A v A ′2＋12m B v B ′2②，答案D 中满足①式，但不满足②式．3.【答案】D【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m v 0，总动能应为12m v 20.假如选项A 正确，则碰后总动量为33m v 0，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22m v 0，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m v 0，但总动能为14m v 20，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． 知识点二基础自测一、1.（1）m 1－m 2m 1＋m 2v 1 2m 1m 1＋m 2v 1；（2）0；（3）－v 1 原速率；（4）2v 1 2.（1）直接接触；（2）很小 四面八方二、1.√；2.×；3.√三、1. 提示 小球1与小球2碰撞后交换速度，小球2与小球3碰撞后交换速度，小球3与小球4碰撞后交换速度，最终小球1、2、3静止，小球4以速度v 0运动．2. 提示 宏观物体碰撞时一般相互接触，微观粒子碰撞时不一定接触，但只要符合碰撞的特点，就可认为是发生了碰撞，可以用动量守恒的规律分析求解．核心探究一、1.提示 爆炸力大小相等，可以认为系统动量守恒．2.提示 不同．碰撞时动能要么守恒，要么有损失，而爆炸时，有其他形式的能转化为系统的机械能，系统的动能要增加．课堂达标4.【答案】AC【解析】P 爆炸生成两块a 、b 过程中在水平方向动量守恒，则m a v a －m b v b ＝0，即p a＝p b ，由于下落过程是平抛运动，由图v a ＞v b ，因此m a ＜m b ，由E k ＝p 22m知E k a ＞E k b ，C 正确，D 错误；由于v a ＞v b ，而下落过程中a 、b 在竖直方向的速度增量为gt 是相等的，因此落地时仍有v ′a ＞v ′b ，A 正确，B 错误．5.【答案】A【解析】设中子的质量为m ，则被碰原子核的质量为Am ，两者发生弹性碰撞，据动量守恒有m v 0＝m v 1＋Am v ′，据动能守恒，有12m v 20＝12m v 21＋12Am v ′2.解以上两式得v 1＝1－A A ＋1v 0.若只考虑速度大小，则中子的速率为v 1′＝A －1A ＋1v 0，故中子前、后速率之比为A ＋1A －1. 6.【答案】(5－2)M ≤m <M【解析】A 向右运动与C 发生第一次碰撞，碰撞过程中，系统的动量守恒、机械能守恒．设速度方向向右为正，开始时A 的速度为v 0，第一次碰撞后C 的速度为v C 1，A 的速度为v A 1.由动量守恒定律和机械能守恒定律得m v 0＝m v A 1＋M v C 1① 12m v 20＝12m v 2A 1＋12M v 2C 1② 联立①②式得v A 1＝m －M m ＋M v 0 ③v C 1＝2m m ＋M v 0④ 如果m >M ，第一次碰撞后，A 与C 速度同向，且A 的速度小于C 的速度，不可能与B 发生碰撞；如果m ＝M ，第一次碰撞后，A 停止，C 以A 碰前的速度向右运动，A 不可能与B 发生碰撞；所以只需考虑m <M 的情况第一次碰撞后，A 反向运动与B 发生碰撞．设与B 发生碰撞后，A 的速度为v A 2，B 的速度为v B 1，同样有v A 2＝m －M m ＋M v A 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫m －M m ＋M 2v 0 ⑤根据题意，要求A 只与B 、C 各发生一次碰撞，应有v A 2≤v C 1⑥联立④⑤⑥式得m 2＋4mM －M 2≥0解得m≥(5－2)M另一解m≤－(5＋2)M舍去所以，m和M应满足的条件为(5－2)M≤m<M.。
人教版物理选择性必修一完全非弹性碰撞学案
中山市纪中三鑫学校高一年级物理学科学案作业设计选择性必修一 动量守恒定律完全非弹性碰撞学案 2021-06-07班级 姓名第I 部分 基本概念和规律1. 完全非弹性碰撞碰撞后两物体有相同速度；且动能损失ΔE k 最大。
2. 公式动量守恒式：m 1v 1+m 2v 2＝m 1v 共+m 2v 共＝（m 1+m 2）v 共动能损失式：ΔE k ＝（12m 1v 12＋12m 2v 22）－（12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2）3. 能量转化动能的损失ΔE k 有可能转化为摩擦热Q ，弹性势能E 弹，重力势能E 重等能量。
【典型例题】例题1. 如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A 和B ，放在光滑的水平面上，物体A 被水平速度为v 0的子弹射中并且子弹嵌在其中．已知物体A 的质量m A 是物体B 的质量m B 的34，子弹的质量m 是物体B 的质量的14，弹簧压缩到最短时B 的速度为( )A. v02B. v04C. v08D. v03例题2. 如图所示，光滑的水平地面上，质量为m 的小球A 正以速度v 向右运动。
与前面大小相同质量为3m 静止的B 球相碰，则碰后A 、B 两球损失最大的动能是多少？第II 部分 子弹（木块）—木板模型1. 子弹模型动量守恒式：m 1v 1+0＝m 1v 共+m 2v 共＝（m 1+m 2）v 共 动能损失式：ΔE k ＝（12m 1v 12＋0）－（12m 1v 共2＋12m 2v 共2）动能转化式：ΔE k ＝Q =f Δs 其中Δs 指子弹与木块之间的相对位移，即子弹进入的深度 2. 木块木板模型动量守恒式：m 1v 1+0＝m 1v 共+m 2v 共＝（m 1+m 2）v 共 动能损失式：ΔE k ＝（12m 1v 12＋0）－（12m 1v 共2＋12m 2v 共2）动能转化式：ΔE k ＝Q =f Δs 其中Δs 指木块与木板的相对位移，即木块在木板上滑过的距离例题3. 如图所示为A ，B 两球沿一直线运动并发生正碰，如图为两球碰撞前后的位移图像．a 、b 分别为A ，B 两球碰前的位移图像，c 为碰撞后两球共同运动的位移图像，若A 球的质量m =2kg ，则由图判断下列结论正确的是( )B. 碰A. B 两球碰撞前的总动量为−3kg ·m/sC. 碰撞时A 对B 的冲量为−4N ·sD.撞前后A 的动量变化量为4kg ·m/s碰撞中A 、B 两球组成的系统损失的机械能为10J例题4. 如图所示，质量为m =245g 的物块(可视为质点)放在质量为M =0.5kg 的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4。
1 5 弹性碰撞和非弹性碰撞 学案 高中物理人教版(2019)选择性必修第一册
1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞基础知识导学一、弹性碰撞和非弹性碰撞1．弹性碰撞：系统在碰撞前后动能不变的碰撞。
2．非弹性碰撞：系统在碰撞后动能减少的碰撞。
3．实例：(1)钢球、玻璃球碰撞时，机械能损失很小，它们的碰撞可看作弹性碰撞；(2)橡皮泥球之间的碰撞、碰撞后两物体粘在一起运动的碰撞均为非弹性碰撞。
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。
2．弹性正碰实例分析(1)问题情境如图所示，质量为m1的物体以速度v1与原来静止的质量为m2的物体发生弹性正碰，碰后它们的速度分别为v1′和v2′。
(2)碰撞过程遵循的规律①系统动量守恒：m1v1＝m1v1′＋m2v2′。
①系统没有动能损失：12m1v12＝12m1v1′2＋12m2v2′2。
(3)碰撞后两物体的速度v1′＝m1－m2m1＋m2v1，v2′＝2m1m1＋m2v1。
(4)结果分析讨论①若m1＝m2，则v1′＝0，v2′＝v1，简记为“质量相等，交换速度”；①当m1>m2时，v1′>0，v2′>0，且v2′>v1′，当m1①m2时，v1′＝v1，v2′＝2v1；①当m1<m2时，v1′<0，v2′>0，当m1①m2时，v1′＝－v1，v2′＝0。
重难问题探究1、弹性碰撞：系统在碰撞前后动能不变的碰撞2、非弹性碰撞：系统在碰撞后动能减少的碰撞。
基础小题试练1.以下对碰撞的理解，说法正确的是( )A.弹性碰撞一定是对心碰撞B.非对心碰撞一定是非弹性碰撞C.弹性碰撞也可能是非对心碰撞D.弹性碰撞和对心碰撞中动量守恒，非弹性碰撞和非对心碰撞中动量不守恒 2.一质量50g m =的鸡蛋从100m 高处由静止开始自由下落，鸡蛋落到水平地面与地面碰撞的时间约为3210s -⨯，不计空气阻力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
完全非弹性碰撞
在光滑的水平面上，设有两个物体，质量分别为1
m 和2
m ，当物体1
m
以速度1
v 跟静止的物体2
m 正碰时粘在一起，共同速度为v ，由动量
守恒则有：
1112()m v m m v =+
系统损失的机械能为22111211
()22Q m v m m v =
-+
解得：
2
12
1122()m m Q v m m =
+
若1
m >>2
m ，则1v v ≈，
22212121
1
22(1)
m Q v m v m m =
≈+
而2m 获得的动能
22222111
22k E m v m v Q ∆=
≈=
上式表明，当质量很大的物体与质量很小的静止物体发生完全非弹性碰撞时，前者的动能几乎不变，因此系统损失的机械能跟后者增加的机械能几乎相等.
若保持物体恒速，则从碰撞角度而言，就相当于其质量为无限大，由此得到结论：
在恒速物体与静止物体相互作用达到共同速度的过程中，被加速的物体增加了多少动能，系统就增加多少内能（或势能）. 【例1】传送带以1/m s 的速度水平匀速运动，沙斗以20/kg s 的流量向传送带上装沙子，为保持传送带的速率不变，则驱动传送带的电动机因此应增加的功率 （ ）
A 、10W
B 、20W
C 、30W
D 、40W
【解析】 每秒流到传送带上的沙子被传送带加速所获得的动能为
2
1102
k E mv J =
=,在沙子加速的过程中，因为相对于传送带向后滑动而
产生热量，由结论可知每秒增加的内能为10k
Q E J
==,为保持传送带
的速度不变，电动机所增加的功率应为1010
201
k Q E P W W t ++=
==,所以B
对.
【答案】 B
【例2】如图3-4-8所示，在光滑的水平面上，A B 、两物体质量分别为1
m 和2
m ，中间用一根原长为0
L 、劲
度系数为k 的轻弹簧连接在一起，处于自然静止状态，某时刻突然给A 一个水平向右的速度0
v ，同时加一个水平向右的外力F ,使物体
A 保持以0v 的速度做匀速运动，在运动过程中弹簧始终处于弹性限
度内.试求：
（1）A B 、间的最小距离是多少？
（2）从开始运动至A B 、间达到最小距离的过程中，外力F 做了多少功？
【解析】（1）物体A 与B 通过弹簧相互作用，A 恒速，B 加速，当二者速度相等时，其间距离最小为min
L 由结论可知因相互作用而损
失的动能为
2
2012k E m v ∆=
转化为弹簧的弹性势能
2min 1
()2p k E k L L E ∆=
-=∆
图 3-4-8
解得：
2min 0m L L L
k
=-
（2）从开始运动至A B 、间达到最小距离的过程中，外力F 做功使系统的机械能增加，可知：
2
20
2p k k W E E E m v =∆+∆=∆=
【答案】
20m L L
k
- 220
m v
完全非弹性碰撞中的机械能变化
【例3】如图3-4-9所示，有一质量为m 的物体B 静
止在光滑水平面上，另一质量也为m 的物体A 以初速度0
v 匀速向B 运动，两物体相撞后粘在一起运动，试求碰撞中产生的热能？ 【解析】两物体动量守恒：0
2mv
mv =，解得：
02
v v =
.
所以碰撞产生的热能等于系统损失的动能为：
222000111
2()2224v Q E mv m mv =∆=
-⨯=
【答案】2
01
4mv
【例4】如图3-4-10所示，在一倾角为θ的斜面上有两质量都为m 的物体A 、B ，物体B 处于静止状态，
物体A 以0
v 速度匀速下滑，与B 碰撞后（碰撞时间极短）粘在一起，
求：两物体在碰撞中产生的热能？ 【解析】0
2mv
mv
=0
2
v v =
222000111
2()2224v Q E mv m mv =∆=
-⨯=
图 3-4-9
图 3-4-10。