5彈性碰撞和非彈性碰撞第一章動(dòng)量守恒定律隕石撞地球球拍打網(wǎng)球新課導(dǎo)入汽車的碰撞微觀的原子一、碰撞的分類新知探究1.彈性碰撞：動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒2.非彈性碰撞：動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒3.完全非彈性碰撞：動(dòng)量守恒，機(jī)械能損失最大（一）按碰撞前后能量變化分類彈性碰撞非彈性碰撞彈性碰撞（二）按碰撞前后軌跡分類1.對(duì)心碰撞：碰撞前后速度都沿同一條直線2.非對(duì)心碰撞：碰撞前后速度不沿同一條直線v1'm1m2v2'v1m1m2v1m1m2v1'm1m2v2'碰前：m1速度v1，m2靜止碰后：m1速度v1'，m2速度v2'動(dòng)量守恒：機(jī)械能守恒：解得：二、彈性碰撞的實(shí)例分析m1v1＝m1v1′＋m2v2′

v1′＝

v2′＝

1.若m1=m2時(shí)2.若m1>>m2時(shí)3.若m1<<m2時(shí)v1′＝

v2′＝

v1′＝0v2′＝v1v1′＝v1

v2′＝2v1v1′＝－v1v2′＝0三、碰撞三原則動(dòng)量守恒定律：機(jī)械能不增加：速度符合實(shí)際：碰撞三原則m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′

v1

>v2

v1′≤v2′三、碰撞三原則動(dòng)量守恒定律：機(jī)械能不增加：速度符合實(shí)際：碰撞三原則m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′

v1

>v2

v1′≤v2′例1.在氣墊導(dǎo)軌上，一個(gè)質(zhì)量為400g的滑塊以15cm/s的速度與另一個(gè)質(zhì)量為200g，速度為10cm/s并沿反方向運(yùn)動(dòng)的滑塊迎面相撞，碰撞后兩個(gè)滑塊粘在一起。

(1)求碰撞后滑塊速度的大小和方向.

(2)這次碰撞，兩滑塊共損失了多少機(jī)械能？解：(1)以400g的滑塊的初速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量守恒定律

(2)損失的機(jī)械能：典例精析例2.速度為10m/s的塑料球與靜止的鋼球發(fā)生正碰，鋼球的質(zhì)量是塑料球的4倍，碰撞是彈性的，求碰撞后兩個(gè)小球的速度.解：由于是彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得塑料球：

鋼球：

與塑料球初速度方向相反與塑料球初速度方向相同例3.有些核反應(yīng)堆里要讓中子與原子核正碰，以便把中子的速率降下來(lái).為此應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的原子核？為什么？解：將上述碰撞視為彈性碰撞，設(shè)中子：質(zhì)量m1，碰前v，方向?yàn)檎?碰后速度v′；原子核：質(zhì)量m2，碰前靜止

中子質(zhì)量一般小于原子核的質(zhì)量，因此：

m2越小，v′越小，故選擇質(zhì)量較小的原子核來(lái)降低中子的速度。核電站常用石墨或重水作為中子減速劑。例4.一種未知粒子跟靜止的氫原子核正碰,測(cè)出碰撞后氫原子核的速度是3.3×107m/s.該未知粒子跟靜止的氮原子核正碰時(shí)，測(cè)出碰撞后氮原子核的速度是4.4×106m/s.已知?dú)湓雍说馁|(zhì)量是mH，氮原子核的質(zhì)量是14mH，上述碰撞都是彈性碰撞，求未知粒子的質(zhì)量.中子的質(zhì)量與氫原子核的質(zhì)量mH有什么關(guān)系.【查德威克發(fā)現(xiàn)中子實(shí)驗(yàn)】碰后氮原子核的速度為：解：設(shè)未知粒子質(zhì)量m，速度v，它與氫和氮原子核碰撞都是彈性的，碰后氫原子核的速度為：

兩式聯(lián)立，解得未知粒子的質(zhì)量為mH例5.質(zhì)量為m、速度為v的A球跟質(zhì)量為3m的靜止B球發(fā)生正碰.碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值.請(qǐng)你論證：碰后B球的速度可能是以下值嗎？

(1)0.6v；(2)0.4v；解：若A、B彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得B獲得的最大速度為:

若A、B完全非彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，B獲得的最小速度為:

例5.質(zhì)量為m、速度為v的A球跟質(zhì)量為3m的靜止B球發(fā)生正碰.碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值.請(qǐng)你論證：碰后B球的速度可能是以下值嗎？

(1)0.6v；(2)0.4v；解：若A、B彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得B獲得的最大速度為:

若A、B完全非彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，B獲得的最小速度為:

備用工具&資料例4.一種未知粒子跟靜止的氫原子核正碰,測(cè)出碰撞后氫原子核的速度是3.3×107m/s.該未知粒子跟靜止的氮原子核正碰時(shí)，測(cè)出碰撞后氮原子核的速度是4.4×106m/s.已知?dú)湓雍说馁|(zhì)量是mH，氮原子核的質(zhì)量是14mH，上述碰撞都是彈性碰撞，求未知粒子的質(zhì)量.中子的質(zhì)量與氫原子核的質(zhì)量mH有什么關(guān)系.【查德威克發(fā)現(xiàn)中子實(shí)驗(yàn)】碰后氮原子核的速度為：解：設(shè)未知粒子質(zhì)量m，速度v，它與氫和氮原子核碰撞都是彈性的，碰后氫原子核的速度為：

兩式聯(lián)立，解得未知粒子的質(zhì)量為mH例2.速度為10m/s的塑料球與靜止的鋼球發(fā)生正碰，鋼球的質(zhì)量是塑料球的4倍，碰撞是彈性的，求碰撞后兩個(gè)小球的速度.解：由于是彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得塑料球：

鋼球：

與塑料球初速度方向相反與塑料球初速度方向相同汽車的碰撞微觀的原子一、碰撞的分類新知探究1.彈性碰撞：動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒2.非彈性碰撞：動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒3.完全非彈性碰撞：動(dòng)量守恒，機(jī)械能損失最大（一）按碰撞前后能量變化分類碰前：m1速度v1，m2靜止碰后：m1速度v1'，m2速度v2'動(dòng)量守恒：機(jī)械能守恒：解得：二、彈性碰撞的實(shí)例分析m1v1＝m1v1′＋m2v2′

v1′＝