第1页 共3页 § 4－6 碰 撞
教学目标：了解碰撞的过程，及碰撞的分类
重点难点：学会利用动量守恒、能量守恒解答碰撞问题
一、碰撞
1、概念
碰撞，两个或两个以上的物体相遇，且相互作用持续一个极短暂的时间，这种现象称为碰撞。
2、碰撞过程的分析
接触阶段：两球对心接近运动
形变产生阶段：两球相互挤压，最后两球速度相同。由动能转变为势能
形变恢复阶段：在弹性力作用下两球速度逐渐不同而分开运动。由势能转变为动能
分离阶段：两球分离，各自以不同的速度运动
碰撞过程一般都非常复杂，难于对过程进行仔细分析。但由于我们通常只需要了解物体在碰撞前后运动状态的变化，而对发生碰撞的物体系来说，外力的作用又往往可以忽略，因而可以利用动量、角动量以及能量守恒定律对有关问题求解。
3、分类
• 完全弹性碰撞：碰撞前后系统动能守恒
• 非弹性碰撞：碰撞前后系统动能不守恒
• 完全非弹性碰撞：碰撞后系统以相同的速度运动
二、完全弹性碰撞
1、碰撞前后速度的变化
2110120122212021021122mmvmvmmvmmvmvmmv
2、讨论
• 若m1=m2，则v1=v20，v2=v10，两球碰撞时交换速度。
• 若v20=0，m1<
即质量很大且原来静止的物体，在碰撞后仍保持不动，质量小的物体碰撞后速度等值反向。
• 若m2<
即一个质量很大的球体，当它的与质量很小的球体相碰时，它的速度不发生显著的改变，但是质量很小的球却以近似于两倍于大球体的速度运动。
2m1m1v1m2v2m2m1m10v20v2m1m
第2页 共3页 三、非弹性碰撞
在两物体碰撞时，由于非保守力作用，致使机械能转换为热能、声能、化学能等其他形式的能量，或者其他形式的能量转换为机械能，这种碰撞就叫做非弹性碰撞。
碰撞后系统以相同的速度运动 v1=v2=v
21202101mmvmvmv
动能损失为
第1节 动量 动量定理 动量守恒定律
一、冲量、动量和动量定理
1．冲量 (1)定义：力和力的作用时间的乘积．
(2)公式：I＝Ft，适用于求恒力的冲量．(3)方向：与力的方向相同．
2．动量 (1)定义：物体的质量与速度的乘积．
(2)表达式：p＝mv. (3)单位：千克·米/秒．符号：kg·m/s.
(4)特征：动量是状态量，是矢量，其方向和速度方向相同．
3．动量定理 (1)内容：物体所受合力的冲量等于物体动量的变化量．
(2)表达式：F合·t＝Δp＝p′－p.
(3)矢量性：动量变化量方向与合力的方向相同，可以在某一方向上用动量定理．
二、动量守恒定律
1．系统：相互作用的几个物体构成系统．系统中各物体之间的相互作用力称为内力，外部其他物体对系统的作用力叫做外力．
2．定律内容：如果一个系统不受外力作用，或者所受的合外力为零，这个系统的总动量保持不变．
3．定律的表达式
m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，两个物体组成的系统初动量等于末动量．
可写为：p＝p′、Δp＝0和Δp1＝－Δp2
4．守恒条件
(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒．
(2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒．
(3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒．
[自我诊断]
1．判断正误
(1)动量越大的物体，其运动速度越大．(×)
(2)物体的动量越大，则物体的惯性就越大．(×)
(3)物体的动量变化量等于某个力的冲量．(×)
(4)动量是过程量，冲量是状态量．(×)
(5)物体沿水平面运动，重力不做功，重力的冲量也等于零．(×)
(6)系统动量不变是指系统的动量大小和方向都不变．(√) 2．(2017·广东广州调研)(多选)两个质量不同的物体，如果它们的( )
A．动能相等，则质量大的动量大 B．动能相等，则动量大小也相等
1 高二 3——5 第一章 第1课时 碰撞 动量 动量定理学生版（17版）
[目标定位] 1.知道什么是碰撞及碰撞的分类，掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的区别.2.理解动量、冲量的概念，知道动量、冲量的方向.3.知道动量的改变量，并会求动量的改变量.4.理解动量定理的物理意义和表达式，能用动量定理解释现象和解决实际问题．
一、碰撞
1．碰撞现象
做相对运动的两个(或几个)物体相遇而发生相互作用，在 的时间内，它们的 会发生显著变化，这一过程叫做碰撞．
2．碰撞的分类
(1)弹性碰撞：碰撞前后两滑块的 不变．
(2)非弹性碰撞：碰撞后两滑块的总动能 了．
(3)完全非弹性碰撞：两物体碰后 ，以 的速度运动，完全非弹性碰撞过程动能损失最大．
【例1】一个质量为2 kg的小球A以v0＝3 m/s的速度与一个静止的、质量为1 kg的小球B正碰．试根据以下数据，分析碰撞性质．
(1)碰后A、B的速度均为2 m/s.
(2)碰后A的速度为1 m/s，B的速度为4 m/s.
二、动量
1．定义：运动物体的 和 的乘积叫动量；公式p＝ ；单位： ，符号： ．
2．矢量性：方向与速度的方向 ．运算遵循 定则．
3．动量是状态量．
4．动量的变化量
(1)定义：物体在某段时间内 与 的矢量差(也是矢量)，Δp＝ (矢量式)．
(2)动量始终保持在一条直线上时的运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量用带有正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为 运算(此时的正、负号仅代表方向，不代表大小)．
想一想 质量和速度大小相同的两个物体动能相同，它们的动量也一定相同吗？
1.质量为0.5 kg的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下速度变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为( )
主题五 碰撞与动量守恒
规律方法提炼
1.碰撞中的“三看”和“三想”
(1)看到“弹性碰撞”，想到“动量守恒与机械能守恒”。
(2)看到“非弹性碰撞”，想到“动量守恒但机械能有损失”。
(3)看到“完全非弹性碰撞或者碰后连体”，想到“动量守恒，机械能损失最大”。
2.解动力学问题的三个基本观点
力的观点 运用牛顿运动定律结合运动学知识，可处理匀变速运动问题 能量观点 用动能定理和能量守恒观点，可处理非匀变速运动问题
动量观点 用动量守恒观点，可处理非匀变速运动问题
3.解决力学综合题目的技巧
(1)当物体受到恒力作用发生运动状态的改变而且又涉及时间时，一般选择用动力学方法解题。
(2)当涉及功、能和位移时，一般选用动能定理、机械能守恒定律、功能关系或能量守恒定律解题，题目中出现相对位移时，应优先选择能量守恒定律。
(3)当涉及多个物体及时间时，一般考虑动量定理、动量守恒定律。
(4)当涉及细节并要求分析力时，一般选择牛顿运动定律，对某一时刻的问题选择牛顿第二定律求解。
(5)复杂问题的分析一般需运用能量的观点、运动与力的观点综合解题。
1.(2017·全国卷Ⅰ，14)将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )
A.30 kg·m/s B.5.7×102 kg·m/s
C.6.0×102 kg·m/s D.6.3×102 kg·m/s
解析 设火箭的质量为m1，燃气的质量为m2。由题意可知，燃气的动量p2＝m2v2＝50×10－3×600 kg·m/s＝30 kg·m/s。根据动量守恒定律可得，0＝m1v1－m2v2，则火箭的动量大小为p1＝m1v1＝m2v2＝30 kg·m/s，所以A正确，B、C、D错误。
答案 A
2.(2018·全国卷Ⅱ，15)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )
