第一章 课时5　弹性碰撞和非弹性碰撞（课件 讲义）高中物理 人教版（2019）选择性必修 第一册

课时5　弹性碰撞和非弹性碰撞 核心 目标 1. 通过学习，理解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞，了解正碰(对心碰撞). 2. 通过实例分析，理解动量守恒定律的含义，会运用动量、能量的观点解决一维碰撞问题． 要点梳理 要点1　弹性碰撞和非弹性碰撞 1. 碰撞的特点：物体碰撞时，相互作用时间很__短__，相互作用的内力很__大__，故碰撞过程满足__动量守恒__． 2. 碰撞的分类 (1) 如果系统在碰撞前后__动能不变__，这类碰撞叫作__弹性碰撞__． (2) 如果系统在碰撞后__动能减少__，这类碰撞叫作__非弹性碰撞__． (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__． 要点2　弹性碰撞的实例分析 1. 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．这种碰撞叫作__正碰__，也叫对心碰撞或一维碰撞． 2. 弹性正碰后的速度特点 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， 设碰撞后它们的速度分别为 v′1和 v′2. 根据动量守恒定律有 m1v1＝m1v′1＋m2v′2 因为弹性碰撞中没有动能损失，所以有 m1v＝m1v1′2＋ m2v2′2 可解得v′1＝v1，v′2＝v1 (1) 若 m1＝m2，得v1′＝__0__，v′2＝__v1__，发生了__速度交换__． (2) 若m1>m2，则v′1>0，v′2>0.(碰后两物体沿同一方向运动)(大碰小，一起跑) (3) 若 m1 m2，得 v′1＝v1，v′2＝2v1，表示碰撞后，物体m1的速度几乎没有改变，而物体 m2以2v1的速度被撞出去． (4) 若m10.(碰后物体m1沿相反方向运动)(小碰大，要反弹) (5) 若 m1 m2，得v′1＝－v1，v′2＝0，表示碰撞以后，物体 m1以原速率被弹了回去，而物体 m2仍然静止． 即学即用 1. 易错辨析 (1) 发生碰撞的两个物体，各自的动量是守恒的．(　×　) (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，动量一定不守恒，机械能损失最大．(　×　) (4) 系统动量守恒也就是系统总动量变化量始终为零．(　√　) 2. (2024·普宁期末)质量分别为6m和2m的甲、乙两个滑块，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生碰撞后滑块甲静止不动，那么这次碰撞(　A　) A. 一定是弹性碰撞 B. 一定是非弹性碰撞 C. 弹性碰撞和非弹性碰撞都有可能 D. 可能是非对心碰撞 解析：以两滑块组成的系统为研究对象，碰撞过程系统所受合外力为零，碰撞过程系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得6mv－2mv＝2mv′，解得v′＝2v，碰撞前系统机械能为·6mv2＋·2mv2＝4mv2，碰撞后系统机械能为·2m(2v)2＝4mv2，碰撞前后机械能不变，故碰撞一定是弹性碰撞，A正确，B、C错误；碰撞前、后乙的运动方向在同一条直线上，则不是非对心碰撞，D错误． 考向1　弹性碰撞 1．弹性碰撞结束后，形变全部消失，动能没有损失，不仅动量守恒，而且初、末动能相等． 2．根据v′1＝v1，v′2＝v1，当m1＝m2时，v′1＝0，v′2＝v1的意义是发生了__速度交换__． 　如图所示，内壁光滑、半径为R的圆形轨道平放在光滑水平面上并固定，O点是圆心．A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L是圆弧的12等分点．质量相等的小球a、b(均可视为质点)静止于圆形轨道的A、D两点，某时刻分别给两球方向如图所示的速度v1和v2，v2大小是v1的2倍，两球间的碰撞均视为弹性碰撞，则下列说法中正确的是(　D　) A. 两球第一次碰撞发生在K点 B. 两球第二次碰撞发生在E点 C. 两球第三次碰撞发生在A点 D. 两球第四次碰撞发生在J点 解析：刚开始v2是v1的2倍，则b球的运动路程为a球的2倍，二者第一次碰撞发生在J点，由于发生的是等质量弹性碰撞，则碰撞后二者交换速度(大小和方向均交换)，则第二次碰撞发生在F点，之后再次交换 ... ...