彈性碰撞和非彈性碰撞高二上學期物理人教版（2019）選擇性必修1

第一章

動量守恒定律第5節(jié)彈性碰撞與非彈性碰撞新教材新高考打臺球打乒乓球釘釘子打樁機打樁生活中存在著各種碰撞現(xiàn)象新教材新高考碰撞：物體之間在極短時間內(nèi)的相互作用碰撞的特點：（1）作用時間極短（2）內(nèi)力遠大于外力（3）幾乎在原位置進行動量守恒新教材新高考問題引入：

碰撞是自然界中常見的現(xiàn)象。隕石撞擊地球而對地表產(chǎn)生破壞，網(wǎng)球受球拍撞擊而改變運動狀態(tài)……物體碰撞中動量的變化情況，前面已進行了研究。那么，在各種碰撞中能量又是如何變化的？新教材新高考說明:碰撞指的是物體間相互作用持續(xù)時間很短，而物體間相互作用力很大的現(xiàn)象，這一過程動量守恒。一個鋼球與另一個靜止的鋼球相碰，兩個鋼球的質(zhì)量相等觀察、思考碰撞的過程有什么規(guī)律？第一個鋼球停止運動，第二個鋼球能擺到同樣的高度現(xiàn)象:這個碰撞過程中沒有能量損失，碰撞過程能量守恒。新教材新高考看一看新教材新高考兩個物體的質(zhì)量都是m，碰撞以前一個物體靜止，另一個以速度v向它撞去。碰撞以后兩個物體粘在一起，成為一個質(zhì)量為2m的物體，以速度v'繼續(xù)前進。這個碰撞過程中能量守恒嗎？v靜止mmv’2m根據(jù)動量守恒定律碰撞后的共同速度碰撞前的總動能碰撞后的總動能不守恒新教材新高考彈性碰撞：

碰撞后物體的形變完全恢復，碰撞后系統(tǒng)沒有機械能損失，碰撞過程中系統(tǒng)機械能守恒動量守恒機械能守恒新教材新高考非彈性碰撞：

碰撞后物體的形變只有部分恢復，系統(tǒng)有部分機械能損失動量守恒機械能有損失或者新教材新高考完全非彈性碰撞：碰撞后兩物體一起以同一速度運動．碰撞后物體的形變完全不能恢復，系統(tǒng)機械能損失最大動量守恒機械能損失最大或者新教材新高考動量守恒機械能守恒整理得彈性碰撞m1m1m1m2m2m2新教材新高考解得(1球末速度)(2球末速度)特殊情況：運動物體碰撞靜止物體即v1≠0，v2=0時，有(1球末速度)(2球末速度)m1m1m1m2m2m2彈性碰撞v1新教材新高考m1m1m1m2m2m2(2)若

m1>m2

則

v1?

0，

v2?

0(3)若

m1<m2則

v1?

0，v2?

0等大小，互換跑大碰小，都慢跑小碰大，反向跑若

m1=m2則

v1?

，v2?

=

=>><>0碰后實現(xiàn)動量和動能的全部轉(zhuǎn)移（即交換了速度）碰撞后兩球都向前運動碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回去新教材新高考m1m1m1m2m2m2(5)若

m1>>m2則

v1?

≈

，v2?

≈

極小碰極大，大不變，小等速反彈極大碰極小，大不變，小加倍(4)若

m1<<m2則

v1?

≈

，v2?

≈

v12v1-v10碰后m1速度幾乎沒變，仍按原速度運動m2以m1的速度的兩倍向前運動碰后m1被按原來速率彈回，m2幾乎末動在光滑的水平面上有A、B兩球，其質(zhì)量分別為mA、mB，兩球在t0時刻發(fā)生正碰，并且在碰撞過程中無機械能損失，兩球在碰撞前后的速度—時間圖象如圖所示，下列關系式正確的是（）A．mA>mBB．mA<mBC．mA＝mB D．無法判斷新教材新高考B新教材新高考題型一碰撞可能性判斷的三個依據(jù):——動量守恒——動能不增——合理分析碰撞問題時的關鍵點（1）遵守動量守恒定律。（2）系統(tǒng)的動能應不增加。（3）碰撞后各物體的運動情況要符合實際情況。動量制約動能制約運動制約

如果碰前是同向運動，碰前v后>v前；碰后前面物體速度一定增加

如果碰前是相向運動，碰后兩物體的運動方向不可能都不改變，除非都變?yōu)?兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s，當球A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是(取兩球碰撞前的運動方向為正)()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新教材新高考題型二碰撞中的彈簧模型1.彈簧處于最長(最短)狀態(tài)時，兩物體速度相等，彈性勢能最大：①動量守恒：②最大彈性勢能：2.彈簧處于原長時，彈性勢能為零，動能守恒：①動量守恒：②動能守恒：新教材新高考如圖甲所示,光滑水平直軌道上有三個質(zhì)量均為m的物塊A、B、C。B的左側固定一輕彈簧(彈簧左側的擋板質(zhì)量不計)。設A以速度v0向B運動,壓縮彈簧;當A、B速度相等時,B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運動。假設B和C碰撞過程時間極短。求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中。(1)整個系統(tǒng)損失的機械能。(2)彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能。新教材新高考①→②:A、B相互作用,壓縮彈簧,達到共同速度v1。②→③:B、C完全非彈性碰撞,結為一體,具有共同速度v2(v2<v1),此時A的速度仍為v1。③→④:A向右繼續(xù)壓縮彈簧,A減速,B、C加速,直到三者達到共同速度v3(v3>v2)。新教材新高考Mmv0xSffv系統(tǒng)動量守恒題型三板塊模型Mm新教材新高考Mmv0xSffvmM新教材新高考機械能的減少量等于摩擦力與相對位移的積Mmv0xSffv功能關系對M對m對整體mM新教材新高考

在細線下吊著一個質(zhì)量為M的木塊,構成一個單擺,擺長為l。一顆質(zhì)量為m的子彈水平射入木塊，最后留在木塊中，隨木塊一起擺動。已知木塊擺動時擺線的最大偏角是θ。求子彈射入木塊前的速度。θ-(m+M)gL(1-cosθ)=0