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单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,配人教版 物理 选修,1-1,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,2020/4/16,#,高考导航,高考试题贴近生活,联系实际考查弹性碰撞及完全非弹性碰撞的特点及规律的应用,试题综合强,对能力要求高。,16.4,碰撞,高考导航 高考试题贴近生活,联系实际考查,1,生活中的各种碰撞现象,生活中的各种碰撞现象,2,1.,碰撞的含义,碰撞是一种物理现象,是指相对运动的物体相遇时产生相互作用,在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化的过程。,2.,碰撞的特点,(1),碰撞相互作用时间很短,相互作用力很大,满足,F,内,F,外,故,碰撞过程动量守恒,。,(2),碰撞过程速度可在短暂时间内发生改变,但物体没有位移,即位移为,0,。,(3),碰撞后系统总动能,不会增加,。,一、碰撞,特别提醒：,爆炸也可以按碰撞现象来处理,但它们间的明显区别是碰撞系统总动能不会增加,还可能减少,;,而爆炸由于有化学能,(,炸药的能量,),转化为动能,所以系统总动能会增加。,1.碰撞的含义一、碰撞特别提醒：,3,3.,分析碰撞问题的“三个原则”,(1),碰撞过程中,碰撞双方构成的系统,总动量应该守恒；,(2),碰撞结束时,碰撞双方构成的系统,总动能不会增加；,(3,),速度要符合情景（速度要合理）,一、碰撞,a.,若碰前两物体同向运动，则应有,v,后,v,前,，否则无法实现碰撞。,碰后在前的物体速度一定增大，若碰后两物体仍同向运动，则应有,v,前,v,后,，否则碰撞没有结束。,b.,若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,，除非两物体碰撞后速度均为零。,3.分析碰撞问题的“三个原则”一、碰撞a.若碰前两物体同向运,4,一、碰撞,例,1.,（多选）,在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是（,）,A,若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开,B,若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行,C,若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开,D,若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行,AD,一、碰撞例1.（多选）在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速,5,一、碰撞,变式,.,质量相等的,A,、,B,两球在光滑水平面,上,均向右,沿,同一直线运动，,A,球,的,动量,为,P,A,9,kg,m/s,，,B,球,的,动量,为,P,B,3,kg,m/s,，当,A,球,追上,B,球,时,发生碰撞,，,则,碰撞,后,A,、,B,两球的动量可能是（）,A,P,A,6kg,m/s,，,P,B,6kg,m/s,B,P,A,8,kg,m/s,，,P,B,4,kg,m/s,C,P,A,2,kg,m/s,，,P,B,14kg,m/s,D,P,A,4,kg,m/s,，,P,B,17kg,m/s,A,一、碰撞变式.质量相等的A、B两球在光滑水平面上均向右,6,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,7,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,8,m,1,m,2,弹性碰撞的常见模型：“一动碰一静”,m,1,m,2,m1m2弹性碰撞的常见模型：“一动碰一静”m1,9,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,例,2.,一,粒子与一质量数为,A,（,A,4,）的原子核发生弹性正碰若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后,粒子的速率之比为（）,D,二、弹性碰撞和非弹性碰撞例2.一粒子与一质量数为A（A4,10,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,变式,.,如图所示，质量,m,1,3kg,，速度,v,1,2m/s,的小球，与质量,m,2,1kg,，速度,v,2,4m/s,的小球发生正碰，以下情况,表示小球发生弹性碰撞,的是（,v,1,、,v,2,分别对应碰后的速度）（）,A,v,1,1m/s,、,v,2,5m/s,B,v,1,2m/s,、,v,2,5,m/s,C,v,1,1m/s,、,v,2,5m/s,D,v,1,0.5,m/s,、,v,2,0.5m/s,A,二、弹性碰撞和非弹性碰撞 变式.如图所示，质量m1,11,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,12,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,13,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,14,3.,碰撞的分类,按,机械能,是守恒分类,弹性碰撞,动量守恒,机械能,守恒,非弹性碰撞,动量守恒,机械能,有损失,完全非弹性碰撞,动量守恒,机械能,损失最大,按,碰撞前后动量是否共线分类,对心碰撞,(,正碰,),碰撞,前后速度共线,.,非,对心碰撞,(,斜碰,),碰撞,前后速度不共线,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,3.碰撞的分类二、弹性碰撞和非弹性碰撞,15,例,4,.,如,图所示三个小球质量均为,m,，,B,、,C,两球用轻弹簧连接后放在光滑水平面上，,A,球以速度,v,0,沿,B,、,C,两球的球心连线向,B,球运动，碰后,A,、,B,两球粘在一起问：,（,1,）,A,、,B,两球,刚粘合,在一起时的速度是多大？,（,2,）弹簧压缩至最短时三个小球的速度是多大？,（,3,）弹簧压缩至最短时弹簧的弹性势能,E,P,二、弹性碰撞和非弹性碰撞,例4.如图所示三个小球质量均为m，B、C两球用轻弹,16,1.,对心碰撞和非对心碰撞,两球碰撞时,碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上,碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线,这种碰撞称为,正碰,也叫,对心碰撞,.,如图所示：,发生正碰的两个物体,碰撞前后的速度都沿同一条直线,它们的动量也都沿这条直线,在这个方向上动量守恒。,在,高中阶段一般只研究正碰,的情况。,三、对心碰撞、非对心碰撞和散射,1.对心碰撞和非对心碰撞三、对心碰撞、非对心碰撞和散射,17,(2),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两球心的连线不在同一条直线上,碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线,.,这种碰撞称为,非对心碰撞,也叫斜碰,.,如图所示：,发生非对心碰撞的两个小球,可以,将小球速度沿球心连线和垂直球心连线两个方向分解,在这两个方向上应用动量守恒定律列式求解。,三、,对心碰撞、非对心碰撞和散射,(2)非对心碰撞三、对心碰撞、非对心碰撞和散射,18,2.,微观粒子之间的碰撞,散射,在粒子物理和核物理中,常常使一束粒子射入物体,粒子与物体中,的粒子碰撞。这些微观粒子相互接近时并不发生直接接触,且发生对,心碰撞的概率很小,所以,多数粒子在碰撞后飞向四面八方,因而称散射。,3.,碰撞问题的广义理解,物理学里所研究的碰撞,包括的范围很广,只要通过短时间作用,物体的动量发生了明显的变化,都可视为碰撞,.,例如,:,两个小球的撞击,子弹射入木块,系在绳子两端的物体将松弛的绳子突然拉直,铁锤打击钉子,列车车厢的挂接,中子轰击原子核等均可视为碰撞问题,需注意的是,必须将发生碰撞的双方,(,如两小球、子弹和木块、铁锤和钉如子、中子和原子核等,),包括在同一个系统中,才能对该系统应用动量的守恒定律。,三、,对心碰撞、非对心碰撞和散射,2.微观粒子之间的碰撞散射三、对心碰撞、非对心碰撞和散射,19,弹性碰撞,动量、机械能守恒,非弹性碰撞,动量守恒、机械能有损失,完全非弹性碰撞,动量守恒、机械能损失最大,对心碰撞（正碰）,碰撞前后速度沿球心连线,非对心碰撞（斜碰）,碰撞前后速度不共线,碰撞分类,碰撞规律,动量制约,动能制约,守恒,不增,合理,运动制约,课堂小结,弹性碰撞动量、机械能守恒非弹性碰撞动量守恒、机械能有损失,20,作业,1.,先复习今天所讲基础,内容,2.,完成第,4,节大小本,作业1.先复习今天所讲基础内容,21,完全非弹性碰撞的常见模型,1.,“一动碰一静”模型,2.,“两动至静”模型,了解,完全非弹性碰撞的常见模型1.“一动碰一静”模型2.“两动至静,22,弹性碰撞的常见模型：“一动碰一静”,弹性碰撞的常见模型：“一动碰一静”,23,弹性碰撞的常见模型：“一动碰一静”,弹性碰撞的常见模型：“一动碰一静”,24,完全非弹性碰撞动能损失分析,完全非弹性碰撞动能损失分析,25,完全非弹性碰撞动能损失分析,完全非弹性碰撞动能损失分析,26,
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