《【课件】弹性碰撞和非弹性碰撞 2023-2024学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【课件】弹性碰撞和非弹性碰撞 2023-2024学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx（23页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、一、问一、问题引入题引入碰碰撞撞是是自自然然界界常常见见的的现现象象。陨陨石石撞撞击击地地球球而而对对地地表表产产生生破破坏坏，网球受球拍撞击而改变运动状态网球受球拍撞击而改变运动状态物物体体碰碰撞撞中中动动量量的的变变化化情情况况，前前面面已已进进行行了了研研究究。那那么么，在在各各种碰撞中能量又是如何变化的？种碰撞中能量又是如何变化的？在在第第一一节节的的碰碰撞撞实实验验中中，经经过过计计算算我我们们知知道道碰碰撞撞后后两两辆辆小小车车粘粘在在一一起起，则则总总动动能能减减少少。这这种种情情况况普普遍遍吗吗？是是否否有有碰碰撞撞前前后后总总动动能能不不变变的的情情况呢？况呢？我们可以通过下
2、图的实验来研究这个问题。我们可以通过下图的实验来研究这个问题。思考：思考：（1）碰撞中动能减少的原因是什么？）碰撞中动能减少的原因是什么？（2）该实验装置如何减少动能损失的？）该实验装置如何减少动能损失的？（3）还还有有什什么么其其他他办办法法减减少少动动能能损损失失吗吗？（4）需需要要测测量量哪哪些些实实验验数数据据，怎怎么么测测量量？研究小车碰撞前后动能的变化研究小车碰撞前后动能的变化 1定定义义：系系统统在在碰碰撞撞前前后后动动能能不不变变，这这类类碰碰撞撞叫叫作作弹弹性性碰撞；碰撞；2特特点点：碰碰撞撞后后物物体体的的形形变变完完全全恢恢复复，碰碰撞撞过过程程中中系系统统机械能守恒。机
3、械能守恒。钢钢球球、玻玻璃璃球球碰碰撞撞时时，动动能能损损失失很很小小，它它们们的的碰碰撞撞可可以以看看作弹性碰撞。作弹性碰撞。第五节第五节 弹弹性碰撞和非弹性碰撞性碰撞和非弹性碰撞弹性碰撞弹性碰撞 1定义：系统在碰撞后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞；定义：系统在碰撞后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞；2特特点点：碰碰撞撞后后物物体体的的不不能能完完全全恢恢复复形形变变，碰碰撞撞过过程程中中系系统统机械能减少机械能减少；3完完全全非非弹弹性性碰碰撞撞：碰碰撞撞后后两两物物体体一一起起以以同同一一速速度度运运动动，碰碰撞后物体产生的撞后物体产生的形变完全不能恢复形变完全不能恢复，机械能损失最大
4、机械能损失最大。橡皮泥球之间的碰撞橡皮泥球之间的碰撞是完全非是完全非弹性碰撞。弹性碰撞。非弹性碰撞非弹性碰撞第五节第五节 弹弹性碰撞和非弹性碰撞性碰撞和非弹性碰撞例题：例题：如如图图，在在光光滑滑的的水水平平面面上上，两两物物体体的的质质量量都都是是 m，碰碰撞撞前前一一个个物物体体静静止止，另另一一个个物物体体以以速速度度 v 向向它它撞撞去去。碰碰撞撞后后两两物物体体粘粘在在一一起起，成成为为一一个个质质量量为为 2 m 的的物物体体，以以一一定定速速度度继继续续前前进进。碰碰撞撞后后该该系统的总动能是否会有损失。系统的总动能是否会有损失。分分析析可可以以先先根根据据动动量量守守恒恒定定律
5、律求求出出碰碰撞撞后后的的共共同同速速度度 v，然然后后分分别别计计算算碰碰撞撞前前后后的总动能进行比较。的总动能进行比较。v1v2碰撞前碰撞前碰撞后碰撞后v1v1v2碰撞前后在一条直线，碰撞前后在一条直线，叫叫正碰正碰，也叫，也叫对心碰对心碰撞撞或一维碰撞或一维碰撞；碰撞前后碰撞前后不在不在一条直线，一条直线，叫叫斜碰斜碰，也叫，也叫非对心碰撞非对心碰撞。v1一维碰撞一维碰撞假假设设物物体体 m1 以以速速度度 v1 与与原原来来静静止止的的物物体体 m2 发发生生弹弹性性正正碰碰，如图所示。碰撞后它们的速度分别为如图所示。碰撞后它们的速度分别为 v1 和和 v2。二、知识讲解二、知识讲解弹
6、性碰撞实例分析弹性碰撞实例分析如何解此如何解此方程组？方程组？双守恒双守恒一动碰一静一维碰撞一维碰撞二、知识讲解二、知识讲解弹性碰撞实例分析弹性碰撞实例分析 如如图所示，光滑水平面上有质量分别为图所示，光滑水平面上有质量分别为m1和和m2的小球，小球的小球，小球m1的速度为的速度为v1，小，小球球m2的速度为的速度为v2，两球发生弹性正碰，两球发生弹性正碰（对心碰撞）（对心碰撞），求碰后两球的速度分别是多少？求碰后两球的速度分别是多少？v1m1m2碰撞满足碰撞满足动量守恒：动量守恒：一动碰一动一动碰一动 弹性碰撞弹性碰撞满足满足机械能守恒：机械能守恒：双守恒双守恒方程组方程组v2一维碰撞一维碰
7、撞练习练习 1在在气气垫垫导导轨轨上上，一一个个质质量量为为 400 g 的的滑滑块块以以 15 m/s 的的速速度度与与另另一一个个质质量量为为 200 g、速速度度为为 10 m/s 并并沿沿相相反反方方向向运运动动的滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起。的滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起。(1)求碰撞后滑块速度的大小和方向；求碰撞后滑块速度的大小和方向；(2)这次碰撞，两滑块共损失了多少机械能？这次碰撞，两滑块共损失了多少机械能？v1m1m2三、碰撞的可能性判断三、碰撞的可能性判断v21.系统系统动量守恒；动量守恒；2.系统系统动能不增加；动能不增加；3.符合实际（系统符合实际（系统
8、不能再次碰撞不能再次碰撞）【例例题题2】两两球球在在光光滑滑水水平平面面上上沿沿同同一一直直线线同同向向运运动动，m1=1kg，m2=2kg，v1=6m/s，v2=2m/s。当。当1追上追上2并发生碰撞后，两球速度的可能值是（并发生碰撞后，两球速度的可能值是（）Av1=5 m/s，v2=2.5 m/sBv1=2 m/s，v2=4 m/sCv1=4 m/s，v2=7 m/sDv1=7 m/s，v2=1.5 m/s不满足实际情况不满足实际情况不满足能量不增加不满足能量不增加不满足实际情况不满足实际情况或者或者(1)同同向运动向运动相碰：相碰：(2)相相向运动向运动相碰：相碰：且且碰后至少有一个物体
9、要反向碰后至少有一个物体要反向v1m1m2三、碰撞的可能性判断三、碰撞的可能性判断v21.系统系统动量守恒；动量守恒；2.系统系统动能不增加；动能不增加；3.符合实际（系统符合实际（系统不不能再次碰撞）；能再次碰撞）；或者或者(1)同同向运动向运动相碰：相碰：(2)相相向运动向运动相碰：相碰：且且碰后至少有一个物体要反向碰后至少有一个物体要反向【例例题题3】(质质量量相相等等的的1、2两两球球在在光光滑滑水水平平面面上上沿沿一一直直线线同同向向运运动动，1球球的的动动量量为为p1=9kgms，2球球的动量为的动量为p2=3kgms，当，当1球追上球追上2球发生正碰，则碰撞后球发生正碰，则碰撞后
10、1、2两球的动量可能为两球的动量可能为()Ap1=6 kgms p2=6 kgmsBp1=4 kgms p2=6 kgmsCp1=-6 kgms p2=18 kgmsDp1=8kgms p2=4 kgms不符合实际情况不符合实际情况不满足动量守恒不满足动量守恒不满足能量不增加不满足能量不增加【例题例题6】弹簧模型：弹簧模型：(1)对对于于光光滑滑水水平平面面上上的的弹弹簧簧类类问问题题，在在作作用用过过程程中中，系系统统所所受受合合外力为零，满足动量守恒条件；外力为零，满足动量守恒条件；(2)系统只涉及弹性势能、动能，因此系统机械能守恒；系统只涉及弹性势能、动能，因此系统机械能守恒；(3)弹弹
11、簧簧压压缩缩至至最最短短时时，弹弹簧簧连连接接的的两两物物体体速速度度相相同同，此此时时弹弹簧簧的的弹性势能最大。弹性势能最大。碰撞类模型的拓展碰撞类模型的拓展二、知识讲解二、知识讲解弹性碰撞实例分析弹性碰撞实例分析碰撞类模型的拓展碰撞类模型的拓展二、知识讲解二、知识讲解弹性碰撞实例分析弹性碰撞实例分析木板木板滑块模型：滑块模型：(1)在在光光滑滑的的水水平平面面上上，把把滑滑块块、木木板板看看作作一一个个整整体体，摩摩擦擦力力为为内内力，滑块和木板组成的系统动量守恒；力，滑块和木板组成的系统动量守恒；(2)由由于于摩摩擦擦生生热热，机机械械能能转转化化成成内内能能，系系统统的的机机械械能能不
12、不守守恒恒，可可以应用能量守恒定律求解问题；以应用能量守恒定律求解问题；(3)当木板和滑块相对静止时，两者的相对位移达到最大。当木板和滑块相对静止时，两者的相对位移达到最大。碰撞类模型的拓展碰撞类模型的拓展二、知识讲解二、知识讲解弹性碰撞实例分析弹性碰撞实例分析子弹打木块模型：子弹打木块模型：(1)子弹打木块的过程很短暂，内力远大于外力，系统的动量守恒；子弹打木块的过程很短暂，内力远大于外力，系统的动量守恒；(2)在在子子弹弹打打木木块块的的过过程程中中摩摩擦擦生生热热，系系统统的的机机械械能能不不守守恒恒，机机械械能向内能转化；能向内能转化；(3)若子弹没穿过木块，二者共速，机械能损失最大。若子弹没穿过木块，二者共速，机械能损失最大。二、知识讲解二、知识讲解弹性碰撞实例分析弹性碰撞实例分析 例例 1.A、B 两两小小球球静静止止在在光光滑滑水水平平面面上上，用用轻轻质质弹弹簧簧相相连连接接，A、B 两两球球的的质质量量分分别别为为 m 和和 M(m L2BL1 L2 CL1 L2D不能确定不能确定C二、知识讲解二、知识讲解弹性碰撞实例分析弹性碰撞实例分析C小结小结01弹性碰撞弹性碰撞；非弹性碰撞；非弹性碰撞；完全非弹性碰撞。完全非弹性碰撞。0203