導(dǎo)入新課賽車發(fā)生碰撞飛機(jī)墜毀發(fā)生爆炸

碰撞是自然界中普遍存在的一種現(xiàn)象，大到宇宙中天體與天體之間的碰撞，小到微觀世界粒子與粒子之間的碰撞，日常生活中，我們也能隨處可見各種各樣的碰撞現(xiàn)象。能否舉例說說生活中你所見到過的碰撞現(xiàn)象呢？游樂場里，碰碰車之間的碰撞能給人們帶來歡樂臺(tái)球的碰撞保齡球碰撞

1994年7月，“蘇梅克—列維”9號(hào)彗星的碎片與木星發(fā)生了猛烈碰撞，在木星上留下的“傷痕”幾乎達(dá)到地球的大小；微觀粒子之間的碰撞甚至能使一種粒子轉(zhuǎn)化為其他粒子……第四節(jié)碰撞本節(jié)導(dǎo)航1、彈性碰撞和非彈性碰撞2、對心碰撞和非對心碰撞3、散射1、彈性碰撞和非彈性碰撞

如圖所示：一個(gè)鋼球與另一個(gè)靜止的鋼球相碰，如果兩個(gè)鋼球的質(zhì)量相等，第一個(gè)鋼球停止運(yùn)動(dòng)，第二個(gè)鋼球能擺到同樣的高度，說明這個(gè)碰撞過程中沒有能量損失，碰撞過程能量守恒。

兩個(gè)物體的質(zhì)量都是m，碰撞以前一個(gè)物體靜止，另一個(gè)以速度v向它撞去。碰撞后兩個(gè)物體黏在一塊兒，成為一個(gè)質(zhì)量為2m的物體，以速度v′。

這個(gè)過程中能量守恒嗎？實(shí)驗(yàn)碰撞過程中動(dòng)量守恒mv=2mv′V′=v/2碰前動(dòng)能：碰后動(dòng)能：碰撞過程中動(dòng)量守恒、動(dòng)能不守恒。兩小球發(fā)生碰撞（1）定義：

如果碰撞過程中機(jī)械能守恒，這樣的碰撞叫做彈性碰撞，如果碰撞過程中機(jī)械能不守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞。

（2）注意：

碰撞后兩物體粘在一起的碰撞叫完全非彈性碰撞。這種碰撞機(jī)械能損失最大。

（3）物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2碰撞，碰撞后他們的速度分別為v1′和v2′則表達(dá)式是：a.當(dāng)兩個(gè)物體質(zhì)量相等

表示第一個(gè)物體的速度由v1變?yōu)榱悖诙€(gè)物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的速度等于第一個(gè)物體原來的速度。b.當(dāng)?shù)谝粋€(gè)物體的質(zhì)量比第二個(gè)物體的質(zhì)量大的多時(shí)：

表示碰撞后第一個(gè)物體的速度沒有改變，而第二個(gè)物體以2v1的速度被撞出去。c.當(dāng)?shù)谝粋€(gè)物體的質(zhì)量比第二個(gè)物體小的多時(shí)：

表示碰撞后第一個(gè)物體被撞回去，以原來的方向運(yùn)動(dòng)，而第二個(gè)物體仍然靜止。碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒彈性碰撞中沒有機(jī)械能損失若v2=0時(shí)，結(jié)論與前面的是否相同？碰撞后B相對于A的速度與碰撞前B相對于A的速度大小相等，方向相反碰撞后A相對于B的速度與碰撞前A相對于B的速度大小相等，方向相反由動(dòng)量和能量關(guān)系又可得出：2、對心碰撞和非對心碰撞

（1）定義：

一個(gè)運(yùn)動(dòng)的球與一個(gè)靜止的球碰撞，碰撞之前球的運(yùn)動(dòng)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(huì)沿著這條直線。這種碰撞稱為正碰，也叫對心碰撞。兩小球發(fā)生對心碰撞碰撞前碰撞后

一個(gè)運(yùn)動(dòng)的球與一個(gè)靜止的球碰撞，碰撞之前球的運(yùn)動(dòng)速度與兩球心的連線不在同一條直線上，碰撞后兩球的速度都會(huì)偏離原來兩球心的連線。這種碰撞稱為非對心碰撞。兩小球發(fā)生非對心碰撞碰撞前碰撞后

發(fā)生對心碰撞的兩個(gè)物體，碰撞前后的速度都沿同一條直線，他們的動(dòng)量也都沿這條直線，可以在這個(gè)方向上應(yīng)用動(dòng)量守恒定律。

發(fā)生非對心碰撞的兩個(gè)物體，碰撞前后的速度不與原來的速度在同一條直線所以非對心碰撞是平面內(nèi)的二維問題。3、散射（1）定義：

微觀粒子的碰撞叫做散射課堂小結(jié)1、如果碰撞過程中機(jī)械能守恒，這樣的碰撞叫做彈性碰撞，如果碰撞過程中機(jī)械能不守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞。

2、碰撞后兩物體粘在一起的碰撞叫完全非彈性碰撞。這種碰撞機(jī)械能損失最大?！皟蓜?dòng)”彈性碰撞“一動(dòng)一靜”彈性碰撞動(dòng)量對比速度能量高考鏈接（2007全國理綜卷Ⅰ24）

1、如圖所示，質(zhì)量為m的由絕緣材料制成的球與質(zhì)量為M=19m的金屬球并排懸掛。現(xiàn)將絕緣球拉至與豎直方向成θ=600的位置自由釋放，下擺后在最低點(diǎn)與金屬球發(fā)生彈性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于紙面的磁場。已知由于磁場的阻尼作用，金屬球?qū)⒂谠俅闻鲎睬巴Ｔ谧畹忘c(diǎn)處。求經(jīng)過幾次碰撞后絕緣球偏離豎直方向的最大角度將小于450。

解：設(shè)小球m的擺線長度為l小球m在下落過程中與M相碰之前滿足機(jī)械能守恒：

解得：

說明小球被反彈，而后小球又以反彈速度和小球M發(fā)生碰撞，滿足：解得：當(dāng)n=2時(shí)，

當(dāng)n=3時(shí)，

所以最多碰撞3次（2007山東理綜38題⑵問）

2、在可控核反應(yīng)堆中需要給快中子減速，輕水、重水和石墨等常用作減速劑。中子在重水中可與21H核碰撞減速，在石墨中與126C核碰撞減速。上述碰撞可簡化為彈性碰撞模型。某反應(yīng)堆中快中子與靜止的靶核發(fā)生對心正碰，通過計(jì)算說明，僅從一次碰撞考慮，用重水和石墨作減速劑，哪種減速效果更好？靶核質(zhì)量為M，由動(dòng)量守恒定律及動(dòng)能守恒得設(shè)中子質(zhì)量為解得：在重水中靶核質(zhì)量：在石墨中靶核質(zhì)量：2007全國Ⅱ·理綜24（19分）

3、用放射源釙的α射線轟擊鈹時(shí)，能發(fā)射出一種穿透力極強(qiáng)的中性射線，這就是所謂鈹“輻射”。1932年，查德威克用鈹“輻射”分別照射（轟擊）氫和氮（它們可視為處于靜止?fàn)顟B(tài)），測得照射后鈹“輻射”方向高速運(yùn)動(dòng)的氫核和氮核的速度之比為7.0。查德威克假設(shè)鈹“輻射”是由一種質(zhì)量不為零的中性粒子構(gòu)成的，從而通過上述實(shí)驗(yàn)在歷史上首次發(fā)現(xiàn)了中子。假定鈹“輻射”中的中性粒子與氫或氮發(fā)生彈性正碰，試在不考慮相對論效應(yīng)的條件下計(jì)算構(gòu)成鈹“輻射”的中性粒子的質(zhì)量。（質(zhì)量用原子質(zhì)量單位等于一個(gè)12C原子量的十二分之一。取氫核和氮核的質(zhì)量分別為1.0。）（直接運(yùn)用碰撞知識(shí)解題）由動(dòng)量守恒與動(dòng)能守恒得：

氫核的質(zhì)量為mH。構(gòu)成鈹“輻射”的中性粒子與氫核發(fā)生彈性正碰，碰后兩粒子的速度分別為

解：設(shè)構(gòu)成鈹“副射”的中性粒子的質(zhì)量和速度分別為m和和解得：同理，對于質(zhì)量為mN的氮核，其碰后速度為得：得：又：1、甲乙兩船自身質(zhì)量為120kg，都靜止在靜水中，當(dāng)一個(gè)質(zhì)量為30kg的小孩以相對于地面6m/s的水平速度從甲船跳上乙船時(shí)，不計(jì)阻力，甲、乙兩船速度大小之比v甲∶v乙=_______課堂練習(xí)5：42、質(zhì)量m1=1kg的物體，以某一初速度在水平面上滑行，與另一物體相碰，碰撞前后它們的位移隨時(shí)間變化的情況如圖所示.若取g=10m/s2，則m2=_______kg.33、A、B兩球在光滑水平面上做相向運(yùn)動(dòng)，已知mA＞mB.當(dāng)兩球相碰后，其中一球停止，則可以斷定（）

A．碰前A的動(dòng)量等于B的動(dòng)量

B．碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量

C．若碰后A的速度為零，則碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量

D．若碰后B的速度為零，則碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量C4、放在光滑水平面上的A、B兩小車中間夾著一個(gè)壓縮輕質(zhì)彈簧，用兩手分別控制小車使小車處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說法中正確的是（）

A．兩手同時(shí)放開后，兩車的總動(dòng)量為零

B．先放開右手，后放開左手，兩車的總動(dòng)量為零

C．先放開左手，后放開右手，兩車的總動(dòng)量為零

D．兩手放開有先后，兩車總動(dòng)量不守恒AD

教材習(xí)題解答1、解：根據(jù)動(dòng)量守恒定律知：滑塊的速度大小為5cm/s。方向與質(zhì)量為600g的滑塊的速度的方向相同。

2、解：根據(jù)機(jī)械能守恒定律知B的最大速度為0.5v碰撞后兩者一起運(yùn)動(dòng)，有動(dòng)量守恒定律知：B的速度在