2020-2021年高中物理 第一章 動量守恒定律 5 彈性碰撞和非彈性碰撞學(xué)案 新人教版選擇性必修第一冊

1、2020-2021年高中物理 第一章 動量守恒定律 5 彈性碰撞和非彈性碰撞學(xué)案 新人教版選擇性必修第一冊2020-2021年高中物理 第一章 動量守恒定律 5 彈性碰撞和非彈性碰撞學(xué)案 新人教版選擇性必修第一冊年級：姓名：- 10 -彈性碰撞和非彈性碰撞目標(biāo)體系構(gòu)建明確目標(biāo)梳理脈絡(luò)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1理解什么是彈性碰撞和非彈性碰撞。2知道什么是對心碰撞和非對心碰撞。3會運用動量守恒定律和能量守恒定律分析、解決碰撞等相互作用的問題?！舅季S脈絡(luò)】課前預(yù)習(xí)反饋教材梳理落實新知知識點 1彈性碰撞和非彈性碰撞1彈性碰撞如果系統(tǒng)在碰撞前后_動能_不變，這類碰撞叫作彈性碰撞。2非彈性碰撞非彈性碰撞：如果系統(tǒng)在碰

2、撞后_動能_減少，這類的碰撞叫作非彈性碰撞。3研究氣墊導(dǎo)軌上滑塊碰撞前后動能的變化如圖所示，滑塊在碰撞過程中可以看作彈性碰撞的是_圖甲和圖丙_；可以看作非彈性碰撞的是_圖乙_。知識點 2彈性碰撞的實例分析1正碰：兩個小球相碰，碰撞之前球的運動速度與兩球心的連線在_同一條直線_上，碰撞之后兩球的速度仍會沿著這條直線。這種碰撞也叫作_對心_碰撞或_一維_碰撞。2彈性正碰的特點：假設(shè)物體m1，以速度v1與原來靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰。(1)與碰撞后系統(tǒng)的_動量_相同，_動能_相同。(2)兩球質(zhì)量相等時，碰撞的特點是_m2以v1的速度向前運動，m1靜止_。(3)m1m2時，碰撞的特點是m1和m2都_

3、向前_運動，且m1的速度_小于_m2的速度。(4)m1e2，所以兩冰壺的碰撞為非彈性碰撞。答案：(1)0.3 m/s(2)非彈性碰撞對點訓(xùn)練_1(2020河南省八市高二下學(xué)期第二次聯(lián)考)如圖所示，兩個大小相同的小球a、b用等長的細(xì)線懸掛于o點，線長為l，ma2mb，若將a由圖示位置靜止釋放，在最低點與b球相碰，重力加速度為g，則下列說法正確的是(b)aa下落到最低點的速度是b若a與b發(fā)生完全非彈性碰撞，則第一次碰后a上升的最大高度是lc若a與b發(fā)生完全非彈性碰撞，則第一次碰時損失的機械能為mbgld若a與b發(fā)生彈性碰撞，則第一次碰后a上升的最大高度是l解析：a下落過程由機械能守恒：magl(1

4、cos 60)mav2，得v，故選項a錯誤；若a與b發(fā)生完全非彈性碰撞，則有：mav(mamb)v，(mamb)v2(mamb)gh，解得：hl，故選項b正確；emav2(mamb)v2mbgl，故選項c錯誤；若a與b發(fā)生彈性碰撞，則有：mavmavambvb，mav2mavmbv，mavmagh，解得：hl，故選項d錯誤。探究彈性碰撞的實例分析情境導(dǎo)入_五個完全相同的金屬球沿直線排列并彼此鄰接，把最左端的小球拉高釋放，撞擊后發(fā)現(xiàn)最右端的小球擺高，而其余四球不動，你知道這是為什么嗎？提示：由于小球發(fā)生了彈性碰撞，碰撞中的動量和動能都守恒，發(fā)生了速度、動能的“傳遞”。要點提煉_彈性碰撞的一動一靜

5、模型：a球碰撞原來靜止的b球規(guī)律動量mav0mavambvb動能mavmavmbv碰后a、b球速度a球vav0b球vbv0討論mambva0，vbv0，兩球碰后交換了速度mambva0，vb0，va、vb與v0同向mambva0，碰后a球被彈回來mambvav0，vb2v0，va、vb與v0同向mambvav0，vb0，碰后a球被彈回，b球靜止典例剖析_典例2如圖，大小相同的擺球a和b的質(zhì)量分別為m和3m，擺長相同，并排懸掛，平衡時兩球剛好接觸，現(xiàn)將擺球a向左拉開一小角度后釋放。若兩球的碰撞是彈性的，下列判斷正確的是(c)a第一次碰撞后的瞬間，兩球的動能大小相等b第一次碰撞后的瞬間，兩球的動量

6、大小相等c第一次碰撞后的瞬間，兩球的速度大小相等d第一次碰撞后，兩球的最大擺角不相同思路引導(dǎo)：(1)兩球碰撞前后動量守恒、動能不變。(2)兩球碰后擺動過程機械能守恒。解析：兩球在碰撞前后，水平方向不受外力，故水平方向兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律有：mv0mv13mv2，兩球碰撞是彈性的，故機械能守恒，即：mvmv3mv，解兩式得：v1，v2，可見第一次碰撞后的瞬間，兩球的速度大小相等；因兩球質(zhì)量不相等，故兩球碰后的動量大小不相等，方向相反，動能也不相等，故ab錯誤，c正確；兩球碰后上擺過程，機械能守恒，故上升的最大高度相等，另擺長相等，故兩球碰后的最大擺角相同，故d錯誤。對點訓(xùn)練_2

7、如圖所示，b、c、d、e、f,5個小球并排放置在光滑的水平面上，b、c、d、e,4個球質(zhì)量相等，而f球質(zhì)量小于b球質(zhì)量，a球的質(zhì)量等于f球質(zhì)量。a球以速度v0向b球運動，所發(fā)生的碰撞均為彈性碰撞，則碰撞之后(c)a5個小球靜止，1個小球運動b4個小球靜止，2個小球運動c3個小球靜止，3個小球運動d6個小球都運動解析：a球與b球相碰時，由于a質(zhì)量小于b，a彈回，b獲得速度與c碰撞，由于發(fā)生的碰撞為彈性碰撞且質(zhì)量相等，b靜止，c獲得速度，同理，c和d的碰撞，d與e的碰撞都是如此，e獲得速度后與f的碰撞過程中，由于e的質(zhì)量大于f，所以e、f碰后都向右運動。所以碰撞之后，a、e、f三球運動，b、c、d

8、三球靜止。核心素養(yǎng)提升以題說法啟智培優(yōu)分析碰撞問題的“三個原則”在所給的條件不足的情況下，碰撞結(jié)果有各種可能，但不管哪種結(jié)果必須同時滿足以下三條：1動量守恒即p1p2p1p2。2動能不增加即ek1ek2ek1ek2或。3速度要符合情景如果碰前兩物體同向運動，則后面物體的速度大于前面物體的速度，即v后v前，否則無法實現(xiàn)碰撞。碰撞后，原來在前的物體的速度一定增大，且原來在前的物體的速度大于或等于原來在后的物體的速度，即v前v后，否則碰撞沒有結(jié)束，如果碰前兩物體是相向運動，則碰后，兩物體的運動方向不可能都不改變，除非兩物體碰撞后速度均為零。案例 質(zhì)量相等的a、b兩球在光滑水平面上均向右沿同一直線運動，a球的動量為pa9 kgm/s，b球的動量為pb3 kgm/s，當(dāng)a球追上b球時發(fā)生碰撞，則碰后a、b兩球的動量可能是(a)apa6 kgm/s，pb6 kgm/sbpa8 kgm/s，pb4 kgm/scpa2 kgm/s，pb14 kgm/sdpa4 kgm/s，pb17 kgm/s思路引導(dǎo)：依據(jù)分析碰撞問題的“三個原則”排除不符合“三個原則”的選項。解析：a、b組成的系統(tǒng)受合外力為0，系統(tǒng)動量守恒，即papbpapb9 kgm/s3 kgm/s12 kgm/s，故先排除d項。a、b碰撞前的動能應(yīng)大于或等于碰撞后的