弹性碰撞和非弹性碰撞高二上学期物理人教版（2019）选择性必修1

第一章

动量守恒定律第5节弹性碰撞与非弹性碰撞新教材新高考打台球打乒乓球钉钉子打桩机打桩生活中存在着各种碰撞现象新教材新高考碰撞：物体之间在极短时间内的相互作用碰撞的特点：（1）作用时间极短（2）内力远大于外力（3）几乎在原位置进行动量守恒新教材新高考问题引入：

碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产生破坏，网球受球拍撞击而改变运动状态……物体碰撞中动量的变化情况，前面已进行了研究。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？新教材新高考说明:碰撞指的是物体间相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象，这一过程动量守恒。一个钢球与另一个静止的钢球相碰，两个钢球的质量相等观察、思考碰撞的过程有什么规律？第一个钢球停止运动，第二个钢球能摆到同样的高度现象:这个碰撞过程中没有能量损失，碰撞过程能量守恒。新教材新高考看一看新教材新高考两个物体的质量都是m，碰撞以前一个物体静止，另一个以速度v向它撞去。碰撞以后两个物体粘在一起，成为一个质量为2m的物体，以速度v'继续前进。这个碰撞过程中能量守恒吗？v静止mmv’2m根据动量守恒定律碰撞后的共同速度碰撞前的总动能碰撞后的总动能不守恒新教材新高考弹性碰撞：

碰撞后物体的形变完全恢复，碰撞后系统没有机械能损失，碰撞过程中系统机械能守恒动量守恒机械能守恒新教材新高考非弹性碰撞：

碰撞后物体的形变只有部分恢复，系统有部分机械能损失动量守恒机械能有损失或者新教材新高考完全非弹性碰撞：碰撞后两物体一起以同一速度运动．碰撞后物体的形变完全不能恢复，系统机械能损失最大动量守恒机械能损失最大或者新教材新高考动量守恒机械能守恒整理得弹性碰撞m1m1m1m2m2m2新教材新高考解得(1球末速度)(2球末速度)特殊情况：运动物体碰撞静止物体即v1≠0，v2=0时，有(1球末速度)(2球末速度)m1m1m1m2m2m2弹性碰撞v1新教材新高考m1m1m1m2m2m2(2)若

m1>m2

则

v1ʹ

0，

v2ʹ

0(3)若

m1<m2则

v1ʹ

0，v2ʹ

0等大小，互换跑大碰小，都慢跑小碰大，反向跑若

m1=m2则

v1ʹ

，v2ʹ

=

=>><>0碰后实现动量和动能的全部转移（即交换了速度）碰撞后两球都向前运动碰撞后质量小的球被反弹回去新教材新高考m1m1m1m2m2m2(5)若

m1>>m2则

v1ʹ

≈

，v2ʹ

≈

极小碰极大，大不变，小等速反弹极大碰极小，大不变，小加倍(4)若

m1<<m2则

v1ʹ

≈

，v2ʹ

≈

v12v1-v10碰后m1速度几乎没变，仍按原速度运动m2以m1的速度的两倍向前运动碰后m1被按原来速率弹回，m2几乎末动在光滑的水平面上有A、B两球，其质量分别为mA、mB，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度—时间图象如图所示，下列关系式正确的是（）A．mA>mBB．mA<mBC．mA＝mB D．无法判断新教材新高考B新教材新高考题型一碰撞可能性判断的三个依据:——动量守恒——动能不增——合理分析碰撞问题时的关键点（1）遵守动量守恒定律。（2）系统的动能应不增加。（3）碰撞后各物体的运动情况要符合实际情况。动量制约动能制约运动制约

如果碰前是同向运动，碰前v后>v前；碰后前面物体速度一定增加

如果碰前是相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变，除非都变为0两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s，当球A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是(取两球碰撞前的运动方向为正)()A．vA′＝5m/s，vB′＝2.5m/sB．vA′＝2m/s，vB′＝4m/sC．vA′＝－4m/s，vB′＝7m/sD．vA′＝7m/s，vB′＝1.5m/s新教材新高考B新教材新高考ABC新教材新高考D新教材新高考题型二碰撞中的弹簧模型1.弹簧处于最长(最短)状态时，两物体速度相等，弹性势能最大：①动量守恒：②最大弹性势能：2.弹簧处于原长时，弹性势能为零，动能守恒：①动量守恒：②动能守恒：新教材新高考如图甲所示,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C。B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)。设A以速度v0向B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中。(1)整个系统损失的机械能。(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。新教材新高考①→②:A、B相互作用,压缩弹簧,达到共同速度v1。②→③:B、C完全非弹性碰撞,结为一体,具有共同速度v2(v2<v1),此时A的速度仍为v1。③→④:A向右继续压缩弹簧,A减速,B、C加速,直到三者达到共同速度v3(v3>v2)。新教材新高考Mmv0xSffv系统动量守恒题型三板块模型Mm新教材新高考Mmv0xSffvmM新教材新高考机械能的减少量等于摩擦力与相对位移的积Mmv0xSffv功能关系对M对m对整体mM新教材新高考

在细线下吊着一个质量为M的木块,构成一个单摆,摆长为l。一颗质量为m的子弹水平射入木块，最后留在木块中，随木块一起摆动。已知木块摆动时摆线的最大偏角是θ。求子弹射入木块前的速度。θ-(m+M)gL(1-cosθ)=0