1.5 弹性碰撞与非弹性碰撞 学案 （含解析）2025-2026学年高二物理粤教版（2019）选择性必修第一册

第五节　弹性碰撞与非弹性碰撞 自主梳理 一、弹性碰撞与非弹性碰撞 1．弹性碰撞：系统在碰撞前后机械能_____． 2．非弹性碰撞：系统在碰撞前后机械能_____． 3．完全非弹性碰撞：碰撞后两物体合在一起，速度相同． (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)无论哪种碰撞机械能都不会增加．(　　) (4)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．(　　) 二、弹性碰撞的实例分析 1．两质量分别为m1、m2的小球发生弹性正碰，v1≠0，v2＝0，则碰后两球速度分别为v1′＝v1，v2′＝v1. 2．若m1＝m2的两球发生弹性正碰，v1≠0，v2＝0，则v1′＝_____，v2′＝_____，即二者碰后交换速度． 3．若m1 m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝_____，v2′＝_____．表明m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出去． 4．若m1 m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝_____，v2′＝0.表明m1被反向以_____弹回，而m2仍静止． 课堂探究 　碰撞的特点和分类 [思 维 深 化] 1．碰撞过程的特点 (1)时间特点：碰撞现象中，相互作用的时间极短，相对物体的全过程可忽略不计． (2)受力特点：在碰撞过程中，系统的内力远大于外力，外力可以忽略，系统的总动量守恒． (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． (4)能量的特点：碰撞过程系统的动能不会增加，可能减少，也可能不变． 2．碰撞的分类 (1)按碰撞前后机械能是否守恒可分为弹性碰撞和非弹性碰撞． (2)按碰撞前后速度的方向是否与球心的连线在同一直线上可分为对心碰撞和非对心碰撞． 3．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≥Ek1′＋Ek2′. 　(多选)如图所示，在光滑的水平面上有A、B两个小球，其中A球的动量为10 kg·m/s，B球的动量为12 kg·m/s，A球追上B球并相碰，碰撞后，A球动量变为8 kg·m/s，方向没变，则A、B两球质量之比可能为(　　) A．0.5　　　　　　　　 B．0.6 C．0.65 D．0.75 处理碰撞问题的技巧 (1)对一个给定的碰撞，首先要看动量是否守恒，其次再看总动能是否增加． (2)一个符合实际的碰撞，除动量守恒外还要满足能量守恒，注意碰撞完成后不可能发生二次碰撞的速度关系的判定． (3)要灵活运用Ek＝或p＝、Ek＝pv或p＝几个关系式转换动能、动量． [针 对 训 练] 1．下列关于碰撞的理解正确的是(　　) A．碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程 B．在碰撞现象中，一般内力都远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的动能守恒 C．如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫作非弹性碰撞 D．微观粒子的相互作用由于不发生直接接触，所以不能称其为碰撞 2．A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1 kg，mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝2 m/s，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是(　　) A．vA′＝5 m/s，vB′＝2.5 m/s B．vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/s C．vA′＝－4 m/s，vB′＝7 m/s D．vA′＝7 m/s，vB′＝1.5 m/s 　对弹性碰撞的理解和应用 [思 维 深 化] 1．动量守恒：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′. 2．机械能守恒：m1v1′2＋m2v2′2. 3．“一静一动”碰撞结论：v1′＝v1，v2′＝v1. 4．特例：质量相等，大小、材料完全相同的弹性小球发生弹性碰撞，碰后交换速度．即v1′＝v2，v2′＝v1. 　如图所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接，质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞，碰撞后两球的运动方向处于同一水平线 ... ...