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高中物理编辑
2020_2021学年新教材高中物理第1章动量及其守恒定律第4节弹性碰撞与非弹性碰撞学案鲁科版选择性必修第一册
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资源简介

4节 弹性碰撞与非弹性碰撞

学习目标:1.[物理观念]知道非弹性碰撞、完全非弹性碰撞和弹性碰撞的概念和特点. 2.[科学思维]掌握弹性碰撞的规律,能根据弹性碰撞的规律解释判断有关现象和解决有关的问题. 3.[科学思维]会应用动量、能量的观点分析、解决一维碰撞问题.

一、不同类型的碰撞

1.弹性碰撞

碰撞前后系统的总动能相等的碰撞称为弹性碰撞.

2.非弹性碰撞

碰撞过程中机械能有损失的碰撞称为非弹性碰撞.

3.完全非弹性碰撞

碰撞后物体结合在一起,系统的动能损失最大的碰撞称为完全非弹性碰撞.

二、弹性碰撞

1.实验与探究

(1)质量相等的两个钢球碰撞时,碰撞后两球交换了速度,可得碰撞前后两球的总动能相等.

(2)质量较大的钢球与静止的质量较小的钢球发生弹性碰撞,碰后两球运动方向相同

(3)质量较小的钢球与静止的质量较大的钢球发生弹性碰撞,碰后质量较小的钢球速度方向与原来相反

2.弹性碰撞的规律

设质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止的小球发生弹性碰撞,碰后m1m2的速度分别为v1v2,由动量守恒和动能守恒有m1v1m1v1m2v2                                       

m1vm1vm2v                                              

以上两式联立可解得v1v1v2v1

由以上两式对弹性碰撞实验研究结论的解释:

(1)m1m2时,v10v2v1,表示碰撞后两球交换速度

(2)m1m2时,v10v20,表示碰撞后两球向前运动;

(3)m1m2时,v10v20,表示碰撞后质量小的球被反弹回来.

1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)弹性碰撞过程中动量守恒、动能不守恒.                            (×)

(2)完全非弹性碰撞,动量守恒,动能也守恒.                          (×)

(3)三种碰撞中,动量都守恒.                                        (√)

(4)速度不同的两小球碰撞后粘在一起,碰撞过程中没有能量损失.        (×)

2(多选)下面关于碰撞的理解正确的是(  )

A.碰撞是指相对运动的物体相遇时,在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程

B.在碰撞现象中,一般内力都远远大于外力,所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒

C.如果碰撞过程中机械能也守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞

D.微观粒子的碰撞由于不发生直接接触,所以不满足动量守恒的条件,不能应用动量守恒定律求解

AB [碰撞过程中机械能守恒的碰撞为弹性碰撞,C错;动量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一.不仅低速、宏观物体的运动遵守这一规律,而且高速、微观物体的运动也遵守这一规律,D错.]

3.现有甲、乙两滑块,质量分别为3mm,以相同的速度v在光滑水平面上相向运动,发生了碰撞.已知碰撞后,甲滑块静止不动,那么这次碰撞是(  )

A.弹性碰撞

B.非弹性碰撞

C.完全非弹性碰撞

D.条件不足,无法确定

A [由动量守恒有3m·vmv0mv所以v2v,碰前总动能:Ek·3m·v2mv22mv2,碰后总动能:Ekmv22mv2EkEk,所以A对.]

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