弹性碰撞和非弹性碰撞+高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第一章动量守恒定律第5节弹性碰撞和非弹性碰撞实验原理：如图1所示，将斜槽固定在铁架台上，使槽的末端水平。让一个质量较大的小球A从斜槽上滚下，跟放在斜槽末端的另一个大小相同，质量较小的小球B发生正碰。碰撞后A球落于M点，B球落于N点。若拿走B球只让A球从斜槽上同一位置滚下，落点在P点。AB情境与思考思考：为什么要选用大小相同的小球碰撞呢？对心碰撞：碰撞前后速度都沿同一条直线，也叫正碰或一维碰撞。非对心碰撞：碰撞前后速度不沿同一条直线，也叫斜碰。v1'm1m2v2'v1m1m2v1m1m2v1'm1m2v2'对心碰撞和非对心碰撞（高中主要研究）情境与思考超弹性碰撞球实验：思考：小球被弹的很高，说明小球具有的能量如何？为什么呢？实验：研究小车碰撞前后动能的变化①质量不同，装有弹性架的滑块碰撞后分开：质量m（g）速度v（cm/s）总动能Ek（J）次数滑块A滑块BA碰前v1B碰前v2A碰后v´1B碰后v´2碰前碰后1275.5175.556.0012.867.3274.7016.589.2392.0022.7108.30.0430.0420.0770.0740.1170.110两个滑块组成的系统在碰撞前后，误差允许的范围内动能不变。——弹性碰撞弹性碰撞和非弹性碰撞弹性碰撞：①动量守恒：②机械能守恒：（例：钢球、玻璃球碰撞）实验：探究碰撞中的不变量②质量不同，贴有尼龙搭扣的滑块碰撞后不分开：质量m（g）速度v（cm/s）总动能Ek（J）次数滑块A滑块BA碰前v1B碰前v2A碰后v´1B碰后v´2碰前碰后127016879.0045.845.8289.0054.154.13142.4087.487.40.0840.0460.1070.0640.2740.167两个滑块组成的系统在碰撞后动能减少。——非弹性碰撞弹性碰撞和非弹性碰撞弹性碰撞：①动量守恒：②机械能守恒：非弹性碰撞：①动量守恒：②机械能不守恒：思考：一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度v，什么时候两物块组成的系统机械能损失最大？非弹性碰撞：①动量守恒：②机械能不守恒：完全最大（例：钢球、玻璃球碰撞）共速弹性碰撞和非弹性碰撞弹性碰撞：①动量守恒：②机械能守恒：非弹性碰撞：①动量守恒：②机械能不守恒：非弹性碰撞：①动量守恒：②机械能不守恒：完全最大（例：钢球、玻璃球碰撞）例1.两个物体的质量都是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，以一定的速度继续前进。碰撞后该系统的总动能是否会有损失？v静止mmv’2m共速弹性碰撞的实例分析v1静止m1m2v2’m2根据动量守恒定律：弹性碰撞机械能守恒：碰撞后两个物体的速度：1.动碰静：物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为v1'

和v2'

。用m1、m2、v1表示v1'

和v2'

的公式。v1’m1结论：①当m1＝m2时，②当m1≪m2时，③当m1≫m2时，v1′＝0，v2′＝v1（质量相等，速度交换）v1′＝-v1，v2′＝0（极小碰极大，小等速率反弹，大不变）v1′＝v1，v2′＝2v1（极大碰极小，大不变，小加倍）实验：弹性碰撞的实例分析①当m1＝m2时，v1′＝0，v2′＝v1（质量相等，速度交换）实验：弹性碰撞的实例分析②当m1≪m2时，v1′＝-v1，v2′＝0（极小碰极大，小等速率反弹，大不变）实验：弹性碰撞的实例分析③当m1≫m2时，v1′＝v0，v2′＝2v1（极大碰极小，大不变，小加倍）弹性碰撞的实例分析碰撞过程中系统动量守恒：弹性碰撞中没有机械能损失：思考：若v2=0时，结论是否与动碰静的结论相同？2.动碰动：若在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的刚性小球A和B，以初速度v1、v2运动，若它们能发生碰撞（为一维弹性碰撞），碰撞后它们的速度分别为v'1和v'2是多大？碰撞后两个物体的速度:动碰静：结论：①当m1＝m2时，②当m1≪m2时，③当m1≫m2时，v1′＝0，v2′＝v1（质量相等，速度交换）v1′＝-v1，v2′＝0（极小碰极大，小等速率反弹，大不变）v1′＝v1，v2′＝2v1（极大碰极小，大不变，小加倍）弹性碰撞的实例分析2.动碰动：超弹性碰撞球实验m1m2v0v0m1m2v0v0正问题情境：设篮球质量m1远大于兵乓球质量m2，碰后速度分别为v1´和v2´，篮球与地面碰时等速率弹回，下落时不考虑空气阻力。★碰撞三原则：（1）动量守恒：即p1＋p2＝p1′＋p2′（2）动能不增加：即Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′（3）速度要合理：①若碰前两物体同向运动，则需v后

>v前，碰后原来在前面的物体速度一定增大；

若碰后两物体同向运动，则有v后′≤v前′，后面的物体不可能穿过前面的物体。②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。C1.子弹打木块模型：①动量守恒：②损失机械能：mM2.板块