16.4碰撞(精品课件)

【例1 】质量相等的两只小球A、B,在光滑的水平面上沿
同一直线向同一方向运动，A球的初动量为7kg.m/s, B
球的初动量为5kg.m/s,当A球追上B球发生碰撞后， A、
B两球的动量可能为：（ A A.PA=6 Kg.m/s B.PA=3 Kg.m/s C.PA=-2 Kg.m/s D.PA=-4 Kg.m/s

' 2 v 2 2
非弹性碰撞
碰撞
1 1 1 2 ' 2 m 1v 1 > m 1v 1 + m 2 2 2
' 2 v 2 2
正碰（对心碰撞） 碰撞的 维度
斜碰（非对心碰撞）
三、散射
1.概念：微观粒子的碰撞叫做散射。 微观粒子发生对心碰撞的概率很小，多数粒子碰撞后飞向四面八方。
' m 1v1 = m 1v ' + m v 2 1 2
弹性碰撞 有无 能量 损失
1 1 1 2 ' 2 m 1v 1 = m 1v 1 + m 2 2 2
' m 1v1 = m 1v ' + m v 2 1 2
V0=0
μ= 0
若两钢球碰撞后粘在一起运动，动量是否守恒？机械 能是否守恒？试计算说明。
v
V0=0
μ= 0
一、弹性碰撞与非弹性碰撞
1. 弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能守恒，这样的 碰撞叫弹性碰撞。 动能 动能 弹性势能 例如：钢球、玻璃球的碰撞 2.非弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能不守恒，这 样的碰撞叫非弹性碰撞。 动能
两物体的速度分别为：
m1 m2 v1 v1 m1 m2
'
2m1 v v1 m1 m2

二、
三、
碰撞过程中 动量守恒、 动能守恒。
碰撞过程中动量守恒
碰撞后两物体
mv=2mv/
V/=v/2
粘在一起的碰
碰前动能： 碰后动能：
撞叫完全非弹 性碰撞。这种
Ek=mV2/2 E/k=mV/2/2=m 碰撞机械能损
碰撞过程中动量V守2/8恒、动能不守恒。失最大。
1、定义
2、研究弹性碰撞
如何列式表达？
如何计算？
讨论（一）
讨论（二）
讨论（三）
讨论（四）
若在一光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的
刚性小球A和B，以初速度v1、v2运动，若它们能发
生碰撞（为一维弹性碰撞），碰撞后它们的速度分 别为v1/和 v2/分别是多大？
将A和B看作系统：
碰撞过程中系统动量守恒
m1v1
m2v2
m1v1'
球的动量增量△pA、△pB可能是 （A ）
A．△pA=-3kgm/s；△pB =3kgm/s B．△pA=3kgm/s；△pB =3kgm/s C．△pA= -10kgm/s；△pB =10kgm/s D．△pA=3kgm/s；△pB = -3kgm/s
m1 v1' 2 v12 m2 v22 v2' 2
v1'
v1
v
' 2
v2
即v2' v1' v2 v1
碰撞后B相对于A的速度与碰撞前B 相对于A的速度大小相等，方向相反
或v1' v2' v1 v2
碰撞后A相对于B的速度与碰撞前A相 对于B的速度大小相等，方向相反
当v2=0时,有
V1
m1 m1
m2 m2

（6）速度特点：碰后必须保证不穿透对方。 5
一、不同类型的碰撞
1、非弹性碰撞 碰撞过程中物体会发生形变，还会发热、发声，碰撞 过程中1会、有概动念能：损失，即动能不守恒，这类碰撞称为非弹 性碰撞。
2、完全非弹性碰撞 碰撞后两个物体结合在一体，动能减少最大，这类碰 撞称为完全非弹性碰撞。
3、弹性碰撞 物体碰撞后，形变能够完全恢复，不发热、不发声， 没有动能损失，这种碰撞称为弹性碰撞，又称完全弹性碰 撞。
碰②撞当是指相对时运，动的物体相遇时。，在极短的时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程。
③（若2）m碰1<后m结2 ，合在则一起，损失的动能。为
（3、3）弹弹性性碰碰撞撞，取向右为正方向，则
（实2验）2 碰质前量，不两相物等体的相两向个运钢动球；的碰撞
（21）如果两物体碰后结合在一起，求碰它撞们损的失末的速动度能。。
结论3 被碰球质量较大时，碰撞特点：碰撞后质量小的球被反弹。
9
三、弹性碰撞的规律
V1 静止
弹性碰撞的两个核心特点
A
B
V1ˊ
V2ˊ
动量守恒、动能守恒
A
Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
m1v1 m1v1' m2v2'
(1)
1 2
m1v12
1 2
m1v1' 2
1 2
m2v2' 2
(2)
解得
10
v1'
(m1 m2 )v1 m1 m2
叫做斜碰。
4
碰撞过程的特点
（1）时间特点：相互作用时间极短。
怎样确定一个碰撞过程的存在
观一（察个系2统）牛不顿受相摇外篮力互或所作受合用外力力为零特，这点个系：统的在总动相量保互持不作变。用过程中，相互作用力先是急剧

B
C
m
2
v
' 2
1 2
m
1
v
2 1

1 2
m
2
v
2 2

1 2
m
v '2
11

1 2
m
v '2
22

Ek
4、完全非弹性碰撞：
V1
V2
光滑
m1v1m2v2(m1m2)v 1 2m1v1 21 2m2v2 21 2(m1m2)v2Ekmax
二、对心碰撞与非对心碰撞
1. 对心碰撞:碰撞前后物体在同一条直线上运 动，也叫正碰.
2.非对心碰撞:碰撞前后物体不在同一条直线上运 动,且碰撞后速度都偏离原来方向，也称为斜碰。
三、散射--微观粒子的碰撞
粒子散射后,速度方向向着各个方向.散射是研究 物质微观结构的重要方法——卢瑟福做α粒子散射 实验，提出了原子的核式结构学说。
碰撞的规律:
1. 遵循动量守恒定律.
内力远大于外力.
2. 能量不会增加. 只有弹性碰撞的动能守恒.
② 若m1>m2 ， 则v1’>0；且v2’一定大于0
若m1<m2 ， 则v1’<0；且v2’一定大于0
③若 m2>>m1 ， 则v1’= -v1 ， v2’=0 ．
④ 若 m1 >> m2 ， 则v1’= v1，v2’=2v1 ．
3、非弹性碰撞：
V1
V2
光滑
m 1v1

m 2v2

m
1
v
' 1

v1
乙
练习：用轻弹簧相连的质量均为m=2㎏的A、B 两物体都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上 运动，弹簧处于原长，质量M = 4㎏的物体C静 止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者粘在 一起运动，在以后的运动中，求：

1、碰撞：两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用。 四、弹性碰撞和非弹性碰撞
球 随后著名的物理学家如伽利略、马略特、牛顿、笛卡尔、惠更斯等都先后进行了一系列的实验总结出碰撞规律，为动量守恒定律的建
立奠定了基础。 二、生活中的各种碰撞现象 二、生活中的各种碰撞现象 一、历史上对碰撞物体的研究 其特点是：相互作用时间短，作用力变化快和作用力的峰值大。 最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大学校长、物理学教授马尔西（M. 二、生活中的各种碰撞现象 四、弹性碰撞和非弹性碰撞 1、碰撞：两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用。 随后著名的物理学家如伽利略、马略特、牛顿、笛卡尔、惠更斯等都先后进行了一系列的实验总结出碰撞规律，为动量守恒定律的建 立奠定了基础。 一、历史上对碰撞物体的研究 其特点是：相互作用时间短，作用力变化快和作用力的峰值大。
二、生活中的各种碰撞现象
打 台 球
二、生活中的各种碰撞现象 撞车
二、生活中的各种碰撞现象
随后著名的物理学家如伽利略、马略特、牛顿、笛卡尔、惠更斯等都先后进行了一系列的实验总结出碰撞规律，为动量守恒定律的建 立奠定了基础。
打 2、斜碰：碰撞前的相对速度方向不在两球的连心线上
其特点是：相互作用时间短，作用力变化快和作用力的峰值大。 最早发表有关碰撞问题研究成果的是布拉格大学校长、物理学教授马尔西（M.
• 2、弹性碰撞：两物体碰撞后形变能完 全恢复，则没有能量损失，碰撞前后 两小球构成的系统的动能相等，这样 的碰撞为弹性碰撞。
四、弹性碰撞和非弹性碰撞
• 3、非弹性碰撞：若两物体碰撞后它们 的形变不能完全恢复原状，这时将有 一部ห้องสมุดไป่ตู้动能转化为内能，碰撞前后系 统的动能不再相等，我们称这样的碰 撞为非弹性碰撞。

四、弹性碰撞和非弹性碰撞
• 3、非弹性碰撞：若两物体碰撞后它们 的形变不能完全恢复原状，这时将有 一部分动能转化为内能，碰撞前后系 统的动能不再相等，我们称这样的碰 撞为非弹性碰撞。
• 4、完全非弹性碰撞：两物体碰撞后粘 合在一起，这时系统动能损失最大， 这样的碰撞称为完全非弹性碰撞。
五、几个重要的概念
16.4 碰 撞
一、历史上对碰撞物体的研究
• 最早发表有关碰撞问题研究成果的是布 拉格大学校长、物理学教授马尔西 （M.Marci,1595—1667），他在1639 年发表的《运动的比例》中得出一些碰 撞的结论。随后著名的物理学家如伽利 略、马略特、牛顿、笛卡尔、惠更斯等 都先后进行了一系列的实验总结出碰撞 规律，为动量守恒定律的建立奠定了基 础。
的事就赶紧去做，并且尽量把它做到最好，这样才不会留下太多的遗憾和悔恨。淡看人生苦痛，淡薄名利，心态积极而平衡，有所求而有所不求，有所为而有所不为，不用刻意掩饰自己，不用势利逢迎他人，只是做一个简单真实的 自己。63.你所做的事情，也许暂时看不到成果，但不要灰心或焦虑，你不是没有成长，而是在扎 64.无论你从事什么行业，只要做好两件事就够了：一个是专业、一个是人品。专业决定了你的存在，人品决定了你的人脉；剩下的就 是坚持。65.给自己的三句话：一、年轻，什么都还来得及;二、不要纠缠于小事;三、你现在遇到的事都是小事。66.生活只有两种选择：重新出发，做自己生命的主角；抑或停留在原地，做别人的配角。67.决定你的人生高度的，不 是你的才能，而是你的人生态度！限制你的，从来就不是什么年龄，而是你的心态！68.水再浑浊，只要长久沉淀，依然会分外清澄；人再愚钝，只要足够努力，一样能改写命运！69.人最大的对手，就是自己的懒惰；做一件事并不 难，难的在于坚持；坚持一下也不难，难的是坚持到底；你全力以赴了，才有资格说自己运气不好；感觉累，也许是因为你正处于人生的上坡路；只有尽全力，才能迎来美好的明天！70.有理想，有目标，攒足力量向前冲;有勇气， 有信心，艰苦奋斗不放松;有恒心，有毅力，百折不挠不认输;加把劲，提提神，前途光明见曙光。71.想要体面生活，又觉得打拼辛苦；想要健康身体，又无法坚持运动。人最失败的，莫过于对自己不负责任，连答应自己的事都办不 到，又何必抱怨这个世界都和你作对？72.人生从来没有固定的路线，决定你能够走多远的，并不是年龄，而是你的努力程度。无论到了什么时候，只要你还有心情对着糟糕的生活挥拳宣战，都不算太晚。迟做，总比不做好！73.任 何打击都不应该成为你堕落的借口，你改变不了这个世界，但你可以改变自己，选择一条正确的路，坚定的走下去。74.也许你一生中走错了不少路，看错不少人 ，承受了许多的叛逆，落魄得狼狈不胜， 但都无所谓，只要还活着， 就总有盼望，余生很长， 何必慌张 75.这世界上，没有能回去的感情。就算真的回去了，你也会发现，一切已经面目全非回去的，只是存于心底的记忆。是的，回不去了，所以，我们只能一直往前。76.鸡汤再有理，终究是别人的 总结。故事再励志，也只是别人的经历，只有你自己才能改变自己。77.理想艰险，遇到再大的困难，想着为自己的理想奋斗，也不会选择放弃。即使在阴霾的云沙下，也会想到苍天苏醒的风和日丽。即使在封闭的角落中也会让心 灵驰骋在广阔的草原上。78.只要勇于去博，英勇去闯，就可闯出一片属于自己天地，以实现人生出色。不管结局能否完美，至少你享受拼搏的过程，就是人生的成功，就是胜者。79.一个人想要优秀，你必须接受挑战！一个人想要 尽快优秀，就要寻找挑战！80.人最大的对手，就是自己的懒惰；做一件事并不难，难的在于坚持；坚持一下也不难，难的是坚持到底；你全力以赴了，才有资格说自己运气不好；感觉累，也许是因为你正处于人生的上坡路；只有 尽全力，才能迎来美好的明天！81.每个人都有一行热泪，苦也要面对，因为坚强；每个人都有无言的伤，痛也要承受，因为成长。82.每一份坚持都是成功的累积！只要相信自己，总会遇到惊喜；每一种生活都有各自的轨迹！记得 肯定自己，不要轻言放弃；每一个清晨都是希望的开始，记得鼓励自己！83.我没有靠山，自己就是山！我没有天下，自己打天下！我没有资本，自己赚资本！这世界从来没有什么救世主。我弱了，所有困难就强了。我强了，所有 阻碍就弱了！活着就该逢山开路，遇水架桥。生活，你给我压力，我还你奇迹！.你要记得，在这个世界上，你是独一无二的，没人像你，你也不需要去代替谁。在你的人生舞台上，你是自己的主角，不需要去做谁

碰撞后B相对于A的速度与碰撞前B 相对于A的速度大小相等，方向相反 碰撞后A相对于B的速度与碰撞前A相 对于B的速度大小相等，方向相反
' 或v1' v2 v1 v2
2.碰撞的特点：
①物体间相互作用突然发生，作用时间
很短
②物体间相互作用力很大，内力远大于
外力，认为相互作用过程中动量守恒 ③由于作用时间很短，认为物体在碰撞 前后在同一位置。
练习1:质量相等A、B两球在光滑水平桌面上沿同
一直线，同一方向运动，A球的动量是7kg•m/s， B球的动量是5kg•m/s，当A球追上B球发生碰撞， A 则碰撞后两球的动量可能值是（ ） A. pA′=6kg•m/s，pB′=6kg•m/s B. pA′=3kg•m/s，pB′=9kg•m/s C. pA′=-2kg•m/s，pB′=14kg•m/s D. pA′=-4kg•m/s，pB′=17kg•m/s
16.4《碰撞》
莒县二中高二 物理组
碰撞过程中动量守恒 mv=2mv/ V/=v/2 碰前动能： 碰后动能： Ek=mV2/2 E/k=2mV/2/2=mV2/4
碰撞后两物体 粘在一起的碰 撞叫完全非弹 性碰撞。这种 碰撞机械能损 失最大。
碰撞过程中动量守恒、动能不守恒。
一、
汽车碰撞过 程中动量守 恒、动能不 守恒。


例1 A、B两球在水平光滑直轨道上同向运动，已知 它们的动量分别是pA＝5 kg· m/s，pB＝7 kg· m/s.A从 后面追上B并发生碰撞，碰后B的动量pB′＝10 kg· m/s，试判断： （1）两球的质量关系； （2）若已知mB=17mA/7,则该碰撞是弹性碰撞还是 非弹性碰撞? （3）若已知mB=5mA,则该碰撞是弹性碰撞还是非弹 性碰撞?

16.4 碰 撞
一、历史上对碰撞物体的研究
• 最早发表有关碰撞问题研究成果的是布 拉格大学校长、物理学教授马尔西 （M.Marci,1595—1667），他在1639 年发表的《运动的比例》中得出一些碰 撞的结论。随后著名的物理学家如伽利 略、马略特、牛顿、笛卡尔、惠更斯等 都先后进行了一系列的实验总结出碰撞 规律，为动量守恒定律的建不在两球的连心线上
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四、弹性碰撞和非弹性碰撞
• 1、碰撞：两个或两个以上的物体在相 遇的极短时间内产生非常大的相互作 用。其特点是：相互作用时间短，作 用力变化快和作用力的峰值大。因此 其他外力可以忽略不计。
• 2、弹性碰撞：两物体碰撞后形变能完 全恢复，则没有能量损失，碰撞前后 两小球构成的系统的动能相等，这样 的碰撞为弹性碰撞。
二、生活中的各种碰撞现象
打 台 球
二、生活中的各种碰撞现象 撞车
二、生活中的各种碰撞现象
打 桩 机 打 桩
二、生活中的各种碰撞现象
钉 钉 子
二、生活中的各种碰撞现象
飞 鸟 撞 飞 机
二、生活中的各种碰撞现象
打 网 球
二、生活中的各种碰撞现象
拳 击
三、碰撞的形式
• 1、正碰：碰撞时速度沿着连心线方向。
1．系统：存在相互作用的几个物体所组 成的整体，称为系统，系统可按解决问 题的需要灵活选取．
2．内力：系统内各个物体间的相互作用 力称为内力
• 3．外力：系统外其他物体作用在系统 内任何一个物体上的力，称为外力．
当你的才华还撑不起你的野心时，你就该努力。心有猛虎，细嗅蔷薇。我TM竟然以为我竭尽全力了。能力是练出来的，潜能是逼出来的，习惯是养成的，我的 成功是一步步走出来的。不要因为希望去坚持，要坚持的看到希望。最怕自己平庸碌碌还安慰自己平凡可贵。

m2 m2
v1
v2
2m1 m1 m2
v1
(1) 若 m1 = m2，则 v1ʹ = 0、v2ʹ = v1，相当于两球交换速度 (2) 若 m1 > m2， 则 v1ʹ > 0，且v2ʹ一定大于 0 (3) 若 m1 < m2 ， 则 v1ʹ < 0，且v2ʹ一定大于 0
(5) 若 m1 >> m2 ， 则 v1ʹ = v1， v2ʹ = 2v1
4v0
3 g
1. 对心碰撞
如图所示，一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞 之前球的运动速度与两球心在同一直线上，碰撞之后两球
的速度仍会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰，也叫对心
碰撞。
2. 非对心碰撞
一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的 运动速度与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后 两球的速度都会偏离原来两球心的连线。这种碰撞称为 非对心碰撞。
(1) 规律：动量守恒、机械能守恒 (2) 能量转化情况：系统动能没有损失
2. 完全非弹性碰撞：碰撞后两物体连在一起运动的现象。 (1) 规律：动量守恒，机械能减少 (2) 能量转化情况：系统动能损失最大
3. 对心碰撞和非对心碰撞
1. 在光滑水平面上，动能为 E0 ，动量大小为 p0 的小 钢球 1 与静止的小钢球 2 发生碰撞，碰撞前后球 1 的
与宏观物体碰撞不同的是，微观粒子相互接近时并不
发生直接碰撞，因此微观粒子的碰撞又叫做散射。由于
粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒 子在碰撞后飞向四面八方。
由于原子之间强大的相互作 用，碰撞时原子相当于质量 极大的物体，不会移动。
1. 弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做 弹性碰撞。

' m1v1 m2 v2 m1v1' m2 v2
弹性碰撞中没有机械能损失
1 1 1 1 2 2 '2 '2 m1v1 m2 v 2 m1v1 m2 v 2 2 2 2 2
2m2 v2 m1 m2 v1 v m1 m2
' 1
2m1v1 m2 m1 v2 v m1 m2
三、碰撞的分类
（1）按照碰撞前后机械能是否守恒分为弹性碰撞和非 弹性碰撞。
（2）按照碰撞前后速度的方向是否与球心的连 线在同一直线上分为对心碰撞和非对心碰撞 正碰：碰撞前后，系统内的物体在同一条直线上运动。
（对心碰撞） 斜碰：碰撞前后，系统内的物体不在同一条直线上运动。 （非对心碰撞）
四、
五、正碰中的三种情况
学以致用 例1：如图所示，在光滑水平面上有直径相同 的a、b两球，在同一直线上运动．选定向右 为正方向，两球的动量分别为pa=6kg•m/s、 pb=-4kg•m/s．当两球相碰之后，两球的动量 可能是（ A ） A．pa=-6kg•m/s、pb=4kg•m/s B．pa=-6kg•m/s、pb=8kg•m/s C．pa=-4kg•m/s、pb=6kg•m/s D．pa=2kg•m/s、 pb=0
二、碰撞的三个依据（重要） 1、动量守恒 2、动能不增加 p1+p2=p1’+p2’ Ek1+Ek2≥Ek1’+Ek2’
3、速度要符合物理情境 如果碰前两物体同向运动，则后面物体速度必须大于 前面物体的速度，否则无法实现碰撞。碰撞后原来在 前面的物体速度必然增大，且原来在前面的物体速度 大于或等于原来在后面的物体的速度，否则碰撞没有 结束。 如果碰前两物体相向运动，而碰后两物体的运动方向 不可能都不改变，除非碰后两物体速度均为零。