1.5弹性碰撞和非弹性碰撞 ppt课件（含视频） -（2019）新人教版高中物理选择性必修第一册高二上学期.rar

第一章第一章 动量守恒定动量守恒定律律新人教版新人教版 选择性必修选择性必修一一1.51.5 弹性碰撞和非弹性碰弹性碰撞和非弹性碰撞撞碰撞碰撞是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产破坏，网球受是自然界中常见的现象。陨石撞击地球而对地表产破坏，网球受球拍撞击而改变运动状态球拍撞击而改变运动状态 物体碰撞中物体碰撞中动量守恒。动量守恒。那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的那么，在各种碰撞中能量又是如何变化的？1 1、按按碰撞前后轨迹分类碰撞前后轨迹分类（1 1）对心碰撞：对心碰撞：碰撞前后速度都沿同一条直线碰撞前后速度都沿同一条直线（2 2）非对心碰撞：非对心碰撞：碰撞前后速度不沿同一条直线碰撞前后速度不沿同一条直线vv1 1m m1 1m m2 2vv2 2v v1 1m m1 1m m2 2v v1 1m m1 1m m2 2vv1 1m m1 1m m2 2vv2 2一一 、碰撞的分类、碰撞的分类碰撞碰撞中只有中只有物体间动能、势能的转化，相互作用前后，系统的动物体间动能、势能的转化，相互作用前后，系统的动能保持不变。能保持不变。（1 1）弹性碰撞）弹性碰撞: :2 2、按按碰撞碰撞前后前后动能是否变化动能是否变化碰撞碰撞中有内能或其它形式能的产生，相互作用后，系统的动能减少。中有内能或其它形式能的产生，相互作用后，系统的动能减少。（2 2）非弹性碰撞）非弹性碰撞: :2 2、按按碰撞碰撞前后前后动能是否变化动能是否变化（3 3）完全非弹性碰撞）完全非弹性碰撞: :两个物体碰撞后结为一体，系统的动能减少两个物体碰撞后结为一体，系统的动能减少最多。最多。2 2、按按碰撞碰撞前后前后动能是否变化动能是否变化例：例：如图，在光滑水平面上，两个物体的质量都是如图，在光滑水平面上，两个物体的质量都是m m，碰撞前一个物体静止，碰撞前一个物体静止，另一个以速度，另一个以速度v v 向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起，成为一个质量为向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起，成为一个质量为2m2m 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？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？解解 根据动量守恒定律，根据动量守恒定律， 2mv mv，则则碰撞前的总动能碰撞前的总动能碰撞后的总动能碰撞后的总动能碰撞后系统的总动能有损失碰撞后系统的总动能有损失二、弹性碰撞二、弹性碰撞的实例的实例分析分析假设物体假设物体m m1 1以速度以速度v v1 1与原来静止的物体与原来静止的物体m m2 2发生正碰，如发生正碰，如图所图所示。碰撞后示。碰撞后它们的速度分别为它们的速度分别为v v1 1和和v v2 2。碰撞前：碰撞前：m m1 1速度速度v v1 1，m m2 2静止静止碰撞后：碰撞后：m m1 1速度速度vv1 1，m m2 2速度速度vv2 2动量守恒动量守恒：机械能守恒：机械能守恒：由以上两式解得由以上两式解得：(2) 若若 m1 m2， 则则 v1 0， v2 0,(3) 若若 m1 0(4) 若若 m1 m2 ，则，则 v1 ，v2 ，极大碰极小，大不极大碰极小，大不变，小加倍变，小加倍-v10v12v1碰撞碰撞中遵循的原则中遵循的原则1 1、动量守恒、动量守恒： 2 2、机械能不增加机械能不增加：Ek1EkEk1Ek2p1p2p1p21 1、如图所示、如图所示, ,两个小球两个小球A A、B B在光滑水平地面上相向运动在光滑水平地面上相向运动, ,它们的质它们的质量分别为量分别为mA=4 kg, mB=2 kg, ,速度分别是速度分别是vA=3 m/s(设为正方向设为正方向),vB=-3 m/s。则它们发生正碰后则它们发生正碰后, ,速度的可能值分别为速度的可能值分别为( () )A.vA=1 m/s,vB=1 m/sB.vA=-3 m/s,vB=9 m/sC.vA=2 m/s,vB=-1 m/sD.vA=-1 m/s,vB=-5 m/sA【解析】【解析】选选A A。以。以A A的初速度方向为正方向的初速度方向为正方向, ,碰前系统总动量为碰前系统总动量为: :p=mAvA+mBvB=43 kgm/s+2(-3) kgm/s=6 kgm/s,碰前总动能为碰前总动能为: :如如果果vA=1 m/s、vB=1 m/s,碰后系统动量为碰后系统动量为6 kgm/s,总动能为总动能为3 J,系统动量守恒、动能不增加系统动量守恒、动能不增加,符合实际符合实际,故故A正确正确;如果如果vA=-3 m/s、vB=9 m/s,碰后系统总动量为碰后系统总动量为6 kgm/s,总动能为总动能为99 J,系统动量守恒系统动量守恒,动能增加动能增加,故故B错误错误;如果如果vA=2 m/s、vB=-1 m/s,碰后系统总动量为碰后系统总动量为6 kgm/s,总动能为总动能为9 J,系统动量守恒系统动量守恒,动能不增加动能不增加,碰后两球速度方向碰后两球速度方向都不发生改变都不发生改变,会再次发生碰撞会再次发生碰撞,与实际不符与实际不符,故故C错误错误;如果如果vA=-1 m/s、vB=-5 m/s,碰后总动量为碰后总动量为-14 kgm/s,系统动量不守恒系统动量不守恒,故故D错错误。误。2、(多选多选)在光滑水平面上，有在光滑水平面上，有A、B两个小球向右沿同一直线运动两个小球向右沿同一直线运动，取向右为正，两球的动量分别是，取向右为正，两球的动量分别是pA5 kgm/s，pB7 kgm/s，如，如图所示，若能发生正碰，则碰后两球的动量增量图所示，若能发生正碰，则碰后两球的动量增量pA、pB不可能不可能的是的是( )ApA3 kgm/s；pB3 kgm/s BpA3 kgm/s；pB3 kgm/sCpA10 kgm/s；pB10 kgm/s DpA3 kgm/s；pB3 kgm/sBCD解析：解析：两球碰撞过程，系统的动量守恒，两球动量变化量应大小相两球碰撞过程，系统的动量守恒，两球动量变化量应大小相等，方向相反，根据碰撞过程动量守恒定律，如果等，方向相反，根据碰撞过程动量守恒定律，如果pA3 kgm/s、pB3 kgm/s，所以碰后两球的动量分别为，所以碰后两球的动量分别为pA2 kgm/s、pB10 kgm/s，根据碰撞过程总动能可能不增加，是可能发生的，故，根据碰撞过程总动能可能不增加，是可能发生的，故A正确正确若若pA3 kgm/s，pB3 kgm/s，违反了动量守恒定律，不可能，故，违反了动量守恒定律，不可能，故B错误如果错误如果pA10 kgm/s、pB10 kgm/s，所以碰后两球的动量，所以碰后两球的动量分别为分别为pA5 kgm/s、pB17 kgm/s，可以看出，碰撞后，可以看出，碰撞后A的动能不的动能不变，而变，而B的动能增大，违反了能量守恒定律，不可能，故的动能增大，违反了能量守恒定律，不可能，故C错误根据错误根据碰撞过程动量守恒定律，如果碰撞过程动量守恒定律，如果pA3 kgm/s、pB3 kgm/s，所以，所以碰后两球的动量分别为碰后两球的动量分别为pA8 kgm/s、pB4 kgm/s，由题，碰撞后，由题，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，两球的动量方向都与原来方向相同，A的动量不可能沿原方向增大，与的动量不可能沿原方向增大，与实际运动不符，故实际运动不符，故D错误此题选择不可能的选项，故选错误此题选择不可能的选项，故选B、C、D.4、如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为m1 kg的相同小球的相同小球A、B、C，现让，现让A球以球以v02 m/s的速度向着的速度向着B球运动，球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟跟C球碰撞，球碰撞，C球的最终速度球的最终速度vC1 m/s.求：求：(1)A、B两球跟两球跟C球相碰前的共同速度多大？球相碰前的共同速度多大？(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能？两次碰撞过程中一共损失了多少动能？