【精品】高中物理选修3-5精品课件：16.4《碰撞》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

三、散射 1．定义：微观粒子相互接近时并不发生直接 接触 ，因此 微观粒子的碰撞又叫做散射． 2．散射方向：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．
质疑探究
1．碰撞是我们日常生活中经常见到的，台球桌上台球的碰 撞(图甲)，因为司机饮酒而造成汽车的碰撞(图乙)等，这些碰撞 有哪些共同特点？又有哪些不同？
【思路启迪】
1.A球与B球速度关系式如何确定？
2．如何确定B的末动量？ 3．系统动能是否能增加？
【规范解答】
A、B两球同向运动，A球要追上B球要有
条件：vA>vB.两球碰撞过程中动量守恒，且动能不会增多，碰撞 结束要有条件：vB′≥vA′. pA pB mA pA 5 由vA>vB得m >m ，即m <p ＝ ＝0.83 6 A B B B 由碰撞过程动量守恒得：pA＋pB＝pA′＋pB′， pB′＝14 kg· m/s 由碰撞过程的动能关系得
目标解读
重点：动量和能量 观点的综合运用． 难点：一维碰撞问 题的综合分析.
知识梳理
一、碰撞的分类 1．从能量角度分类 (1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能 守恒． (2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能 不守恒． (3)完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体，这种碰撞动能损失 最大．
2．从动量角度分类 (1)正碰(对心碰撞)：两个球发生碰撞，碰撞前、后两球的 运动速度方向与 两球心 的连线在同一条直线上． (2)斜碰(非对心碰撞)：两个球发生碰撞，碰撞前、后两球 的运动速度方向与 两球心 的连线不在同一条直线上．
1 2 1 2 1 2 ΔEk＝ mv － mv ＝ mv . 2 4 4
3.
如图所示，打台球时，质量相等的母球与目标球发生碰 撞，两个球一定交换速度吗？ 提示：不一定．只有质量相等的两个物体发生一维弹性碰 撞时，系统的总动量守恒，总机械能守恒，才会交换速度，否 则不会交换速度．

若 m1 < < m2 ， 则 v1ʹ = -v1， v2ʹ = 0
A
1. 动量守恒； 2. 总动能不会增加； 3.速度符合实际情况。
• 变式、两球A、B在光滑水平面上沿同一直 线v撞A=、后6m同，/s一两、方球vB向A=、2运mB/动速s.，度当m的球A=可A1追k能g上、值球m是B=B（2并k取g发、两生球碰 碰撞前的运动方向为正）（ ）
（4）能量特点：碰撞前系统总动能大于等于碰撞后
系统总动能
思考：
不同碰撞过程中机械 能一定守恒吗？
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。
例如钢球、玻璃球的碰撞
2. 非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞 叫做非弹性碰撞。
例如木制品、橡皮泥球的碰撞
弹性碰撞
地面光滑
v1
发生碰撞，碰后B的动量pB′＝10 kg.m/s，
则两球的质量关系可能是(
)
• A．mA＝mB • B．mB＝2mA • C mB＝4mA • D．mB＝6mA
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。
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。
• A. vA′=5m/s，vB′=2.5m/s • B. vA′=2m/s，vB′=4m/s • C. vA′=-4m/s，vB′=7m/s • D. vA′=7m/s，vB′=1.5m/s

6．小球A和B的质量分别为mA和mB，且mA＞mB.在某高 度处将A和B先后从静止释放．小球A与水平地面碰撞后向 上弹回，在释放处下方与释放处距离为H的地方恰好与正 在下落的小球B发生正碰．设所有碰撞都是弹性的，碰撞 时间极短．求小球A、B碰撞后B上升的最大高度 分析：1.求B碰后上升的最大高度，则必求B2 的 解析： 1. 动能定理 AB 碰前速率 :mgH=mv /2. 碰后速度 则v=√2gH ， 设向上为正方向 2.AB 初、末位置同，则根据机械能守恒定律、 AB碰撞前速率同。 2.AB碰后速度设为V1、V2.动量守恒：
H B A B A
mAV-mBV=mAv1+mBV2
3.AB碰撞过程机械能守恒：
1 1 1 1 2 2 m A V 2 m B V 2 m A V1 m B V2 2 2 2 2
4.动能定理：mBgh=mBv22/2， 解以上三式。。。。。
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