【学霸笔记：同步精讲】05 第一章 5．弹性碰撞和非弹性碰撞 讲义--高中人教版物理选择性必修第一册

5．弹性碰撞和非弹性碰撞 [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类型及特点。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。 　弹性碰撞和非弹性碰撞 1．弹性碰撞：系统在碰撞前后动能____。 2．非弹性碰撞：系统在碰撞后动能____。 提醒：碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化的过程。满足m1Δv1＝－m2Δv2。 【思考讨论】 问题1　发生碰撞的两物体，系统的动量守恒，系统的机械能是否一定守恒？ _____ _____ 问题2　分析教材P18－P19的“参考案例1”，其中所列3种情况中的碰撞分别属于什么种类的碰撞？ _____ _____ 问题3　从形变的角度怎样理解弹性碰撞和非弹性碰撞？ _____ _____ 【知识归纳】 1．碰撞的特点 时间特点 作用时间极短，相对物体运动的全过程可忽略 受力特点 在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后急剧减小 动量特点 系统所受外力远小于内力，可认为系统的总动量守恒 位移特点 可忽略物体的位移，认为物体在碰撞前后在同一位置 能量特点 碰撞前的总动能总是大于或等于碰撞后的总动能，碰撞后动能不会增加 2．碰撞的分类 (1)弹性碰撞：系统动量守恒，机械能守恒。 (2)非弹性碰撞：系统动量守恒，机械能减少，损失的机械能转化为内能。 (3)完全非弹性碰撞：系统动量守恒，碰撞后合为一体或具有相同的速度，机械能损失最大。 【典例1】　(人教版P22例题改编)(碰撞的分类)如图所示，在光滑水平面上，两个物体的质量都是m，碰撞前一个物体静止，另一个以速度v向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起，成为一个质量为2m的物体，以一定速度继续前进。碰撞后该系统的总动能是否会有损失？若有，求两物体碰撞中损失的动能与碰前总动能的比值。 [听课记录]　_____ _____ _____ 【典例2】　(碰撞的分类)某次训练中使用的冰壶A和冰壶B的质量均为20 kg，初始时两冰壶之间的距离s＝7.5 m，冰壶A被运动员以v0＝2 m/s的初速度水平掷出后，与静止的冰壶B碰撞，碰后冰壶A的速度大小变为vA＝0.2 m/s，方向不变，碰撞时间极短。已知两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为μ＝0.02，重力加速度g＝10 m/s2。求： (1)冰壶A与B碰撞前的速度大小v1； (2)两冰壶碰撞后瞬间B的速度大小vB； (3)判断两冰壶间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。 [听课记录]　_____ _____ _____ 　　弹性碰撞的实例分析 【链接教材】　(源自教科版教材)英国皇家学会有一个很著名的实验：在天花板上悬挂许多相等摆长的双线摆，当第一个小球摆动以后，这个速度就会一直传递到最后一个小球，最后一个小球也就能摆到与第一个小球等高的位置，这样一直往复运动下去，中间的双线摆静止不动，起到传递能量的作用，如图所示。 问题1　发生上述现象对摆球有什么要求？ _____ _____ 问题2　上述现象属于哪种碰撞？ _____ _____ 问题3　你能解释上述现象的原因吗？ _____ _____ 【知识梳理】　 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_____上，碰撞之后两球的____仍会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰，也叫作_____或一维碰撞。 2．弹性碰撞碰后的速度特点 假设物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生正碰，如图所示。碰撞后它们的速度分别为v1′和v2′。 则：m1v1＝_____；； 碰后两个物体的速度分别为 v′1＝_____，v′2＝_____。 【思考讨论】　如图所示，物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性正碰。 问题　如下三种特殊情况下，碰撞后两个物体的速度v1′和v2′有什么特点？ ①m1＝m2时；②m1 m2时；③m1 m2时。 _____ _____ 【知识归纳】 1．碰撞问题遵循的“三个原则” (1)动量守恒：p1＋p2＝p1′＋p2′。 (2)动能不增加：Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′或 ... ...