高中人教物理选择性必修一1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞（导学案）同步备课 - 副本

1、1.5弹性碰撞和非弹性碰撞1.了解对心碰撞(正碰)和非对心碰撞的概念。2.理解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞3.会应用动量和能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题4.会运用动量守恒定律和能量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题。【重点】动量守恒定律的内容和成立条件。【难点】运用动量守恒定律的一般步骤【课前自主学习】知识前置弹性碰撞和非弹性碰撞1弹性碰撞如果系统在碰撞前后_不变，这类碰撞叫作弹性碰撞。2非弹性碰撞非弹性碰撞：如果系统在碰撞后_减少，这类的碰撞叫作非弹性碰撞。弹性碰撞的实例分析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_上，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。

2、这种碰撞也叫作_碰撞或_碰撞。2弹性正碰的特点：假设物体m1，以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性正碰。(1)与碰撞后系统的_相同，_相同。(2)两球质量相等时，碰撞的特点是_ _。(3)m1m2时，碰撞的特点是m1和m2都_运动，且m1的速度_m2的速度。(4)m1m2时碰撞的特点是m2_运动，m1被_。(5)m1m2，m1的速度_改变，而m2被撞后以_的速度向前运动。(6)m1m2，m1以原来的速率向_方向运动，而m2仍然_。判断题：(1)发生碰撞的两个物体，机械能一定是守恒的。()(2)在非弹性碰撞中，部分机械能转化为内能。()(3)在非弹性碰撞中，碰撞过程能量不守恒。()(4)发生对

3、心碰撞的系统动量守恒，发生非对心碰撞的系统动量不守恒。()二、新知学习说一说生活中存在着各种碰撞现象：思考：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？物体碰撞时，通常作用时间很短，相互作用的内力很大，因此，外力往往可以忽略不计，满足动量守恒条件。下面我们从能量的角度研究碰撞前后物体动能的变化情况，进而对碰撞进行分类。研究两辆小车碰撞前后总动能的变化情况弹性碰撞和非弹性碰撞研究小车碰撞前后的动能变化如图滑轨上有两辆安装了弹性碰撞架的小车，它们发生碰撞后改变了运动状态。测量两

4、辆小车的质量以及它们碰撞前后的速度，研究碰撞前后总动能的变化情况。研究两辆小车碰撞前后总动能的变化情况碰撞：定义：相对运动的物体相遇，在_内，通过相互作用，运动状态发生_的过程叫碰撞。特点：1.相互作用时间极短；2.在极短时间内，内力从零变到极大又_，其平均值很大；3.碰撞过程中_为零或者远远小于内力；4.碰撞过程两物体产生的位移可忽略，可认为碰撞前后物体处于_；弹性碰撞和非弹性碰撞：1弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能_，这样的碰撞叫做弹性碰撞。2非弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能_，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。【课内练习】1、如图，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

5、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？分析： 可以先根据动量守恒定律求出碰撞后的共同速度 v，然后分别计算碰撞前后的总动能进行比较。弹性碰撞的实例分析 对心碰撞：_。这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。对心碰撞非对心碰撞：一个运动的球与一个静止的球碰撞，如果碰撞之前球的运动速度与_的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离_。如图乙、丙所示。 思考：发生弹性碰撞的两个物体，由于质量不同，碰撞后的速度将有哪些特点？碰撞的种类及特点碰撞的种类及特点：1(单选）质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成

6、一条直线，且彼此隔开了一定的距离，如图所示。具有动能E0的第1个物块向右运动，依次与其余两个静止物块发生碰撞，最后这三个物块粘在一起，这个整体的动能为 ()AE0 B.eq f(2E0,3) C.eq f(E0,3) D.eq f(E0,9)2.(单选)在光滑水平面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都是m，B球静止，现A球向B球运动，发生正碰，已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为Ep，则碰撞前A的速度等于()A. eq r(f(Ep,m) B. eq r(f(2Ep,m) C2 eq r(f(Ep,m) D2 eq r(f(2Ep,m)3.(单选）现有甲、乙两滑块，质量分别为

7、3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞。已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是()A弹性碰撞 B非弹性碰撞C完全非弹性碰撞 D条件不足，无法确定4.(多选)质量为1 kg的小球以4 m/s的速度与质量为2 kg的静止小球发生正碰，关于碰后的速度v1和v2，下列选项中可能正确的是()Av1v2eq f(4,3) m/sBv11 m/s，v22.5 m/sCv11 m/s，v23 m/sDv13 m/s，v20.5 m/s5在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动。在小球A的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A

8、、B均向右运动。小球B被位于Q处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞，求两小球质量之比eq f(m1,m2)。参考答案1.【答案】C【解析】碰撞中动量守恒mv03mv1，得v1eq f(v0,3)。E0eq f(1,2)mveq oal(2,0)，Ekeq f(1,2)3mveq oal(2,1)，联立解得Ekeq f(1,2)3meq blc(rc)(avs4alco1(f(v0,3)2eq f(1,3)eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,2)mvoal(2,0)eq f(E0,3)，故C正确。2.【答案】C【解析】

9、两球压缩最紧时速度相等，设为v，碰前A球的速度为vA，由动量守恒定律得mvA2mv，弹性势能Epeq f(1,2)mveq oal(2,A)eq f(1,2)2mv2，联立解得vA2eq r(f(Ep,m)，C正确。3.【答案】A【解析】以甲滑块的运动方向为正方向，由动量守恒定律得：3mvmv0mv，所以v2v。碰前总动能为Ekeq f(1,2)3mv2eq f(1,2)mv22mv2，碰后总动能Ekeq f(1,2)mv22mv2，则EkEk，所以这次碰撞是弹性碰撞，故A正确。【答案】AB【解析】碰撞前两球的总动量为pm1v114 kgm/s4 kgm/s，碰撞前总动能为Ekeq f(1,2

10、)m1veq oal(2,1)eq f(1,2)142 J8 J。若v1v2eq f(4,3) m/s，则碰撞后总动量为pm1v1m2v2(12)eq f(4,3) kgm/s4 kgm/s，系统动量守恒；碰撞后总动能为Ekeq f(1,2)(m1m2)v12eq f(8,3) J8 J，总动能没有增加，符合能量守恒定律，A正确。若v11 m/s，v22.5 m/s，碰后总动量为pm1v1m2v21(1) kgm/s22.5 kgm/s4 kgm/s，系统动量守恒；碰撞后总动能为Ekeq f(1,2)m1v12eq f(1,2)m2v22eq f(1,2)1(1)2 Jeq f(1,2)22.52 J6.75 J，系统总动能没有增加，B正确。若v11 m/s，v23 m/s，则碰撞后总动量为pm1v1m2v211 kgm/s23 kgm/s7 kgm/s，违背动量守恒定律，C错误。若v13 m/s，v20.5 m/s，碰后两球同向运动，后面小球的速度大于前面小球的速度，不符合实际，D错误。5.【答案】21 【解析】设两小球碰后小球A的速度大小为v1，小球B的速度大小为v2，小球B与墙壁之间的碰撞为弹性碰撞，则碰后小球B速度大小仍为v2。从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球