第一章動量守恒定律第五節(jié)彈性碰撞和非彈性碰撞

碰撞是自然界中常見的現(xiàn)象。隕石撞擊地球而對地表產生破壞，網(wǎng)球受球拍撞擊而改變運動狀態(tài)……課堂引入

有些碰撞碰后分開，有些碰撞碰后粘在一起；有些碰撞沿一條直線，有些碰撞不在一條直線上；有些碰撞過程可能機械能守恒，有些過程機械能可能不守恒……那么，在各種碰撞中能量又是如何變化的呢？課堂引入一、碰撞的特點1、時間特點：碰撞過程中，相互作用時間極短。2、作用力特點：碰撞過程中，相互作用力即內力先急劇增大，后急劇減小，平均作用力很大。3、位移特點：碰撞過程中，由于在極短時間內物體的速度發(fā)生突變，物體的位移很小，可認為碰撞前后物體處于同一位置。4、碰撞系統(tǒng)動量的特點：碰撞過程中，系統(tǒng)的內力遠遠大于外力，故即使外力之和不為零，其對系統(tǒng)的作用也可忽略不計，系統(tǒng)的總動量也將近似守恒。5、能量特點：碰撞過程系統(tǒng)的機械能不會增加，可能減少，也可能不變。如圖，滑軌上有兩輛安裝了彈性碰撞架的小車，它們發(fā)生碰撞后改變了運動狀態(tài)。測量兩輛小車的質量以及它們碰撞前后的速度，研究碰撞前后總動能的變化情況。二、碰撞的幾種分類（按能量損失的情況分）二、碰撞的幾種分類（按能量損失的情況分）1、彈性碰撞：（1）概念：碰撞過程中機械能守恒，這樣的碰撞叫做彈性碰撞。（2）特點：動量守恒、機械能守恒（3）規(guī)律：v1靜止m1m2v2’m2動量守恒：機械能守恒:情景1——一動碰一靜：物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2發(fā)生彈性碰撞，碰撞后它們的速度分別為v1’和v2’

。用m1、m2、v1表示v1’和v2’

v1’m1結論：(1)當m1＝m2時，v1′＝0，v2′＝v1(質量相等，速度交換)(2)當m1＞m2時，v1′＞0，v2′＞0，且v2′＞v1′(大碰小，一起跑)(3)當m1＜m2時，v1′＜0，v2′＞0(小碰大，要反彈)(4)當m1?m2時，v1′＝v0，v2′＝2v1(極大碰極小，大不變，小加倍)(5)當m1?m2時，v1′＝－v1，v2′＝0(極小碰極大，小等速率反彈，大不變)二、彈性碰撞實例分析彈性碰撞情景2——一動碰一動：若在一光滑水平面上有兩個質量分別為m1、m2的剛性小球A和B，以初速度v1、v2運動，若它們能發(fā)生碰撞（為一維彈性碰撞），碰撞后它們的速度分別為v1’和v2’

分別是多大？動量守恒機械能守恒思考：若v2=0時，結論與前面的是否相同？二、碰撞的幾種分類（按能量損失的情況分）2、非彈性碰撞：（1）概念：如果碰撞過程中機械能不守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞。（2）特點：動量守恒（3）規(guī)律：>二、碰撞的幾種分類（按能量損失的情況分）3、完全非彈性碰撞：

（1）概念：是非彈性碰撞的特例，這種碰撞的特點是碰后粘在一起(或碰后具有共同的速度)，其動能損失最大。（2）規(guī)律：機械能不守恒二、碰撞的幾種分類（按能量損失的情況分）(3)完全非彈性碰撞的常見模型二、碰撞的幾種分類（按能量損失的情況分）(1)動量守恒：即p1＋p2＝p1′＋p2′.(2)動能不增加：即Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′.(3)速度要合理①若碰前兩物體同向運動，則應有v后>v前，碰后原來在前的物體速度一定增大，若碰后兩物體同向運動，則應有v前′≥v后′。②碰前兩物體相向運動，碰后兩物體的運動方向不可能都不改變。碰撞三原則：三、碰撞的幾種分類（按運動軌跡分）1．對心碰撞：兩球碰撞時，碰撞之前球的運動速度與兩球心的連線在同—條直線上，碰撞之后兩球的速度仍沿著這條直線，這種碰撞稱為對心碰撞，也叫正碰。

2．非對心碰撞：兩球碰撞時，碰撞之前的運動速度與兩球心的連線不在同—條直線上，碰撞之后兩球的速度都會偏離原來兩球心的連線。這種碰撞稱為非對心碰撞，也叫斜碰。斜碰也遵循動量守恒定律，但情況較復雜，中學階段不作要求。1.對心碰撞——正碰：2.非對心碰撞——斜碰：碰前運動速度與兩球心連線處于同一直線上碰前運動速度與兩球心連線不在同一直線上三、碰撞的幾種分類（按運動軌跡分）

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

典例分析1．如圖所示，兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運動，滑塊A的質量為m，速度大小為2v0，方向向右，滑塊B的質量為2m，速度大小為v0，方向向左，兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運動狀態(tài)是A向________運動，B向________運動．

左

右（多選）質量分別為m1和m2的兩個物塊在光滑的水平面上發(fā)