人教版（2019）选择性必修第一册 1.5 碰撞 课件(共18张PPT)

(共18张PPT)
碰撞
接触阶段：两球对心接近运动
形变产生：两球相互挤压，最后速度相同。
形变恢复：在弹性力作用下两球速度逐渐不同而分开运动。
分离阶段：两球分离，各自以不同的速度运动
一个钢球与另一个静止的钢球相碰，如果两个钢球的质量相等，第一个钢球停止运动，第二个钢球能摆到同样的高度，说明这个碰撞过程中没有能量损失，碰撞过程能量守恒。
两个物体的质量都是m，碰撞以前一个物体静止，另一个以速度v0向它撞去。碰撞后两个物体黏在一块儿，成为一个质量为2m的物体，以速度v继续前进。
这个过程中能量守恒吗？
由动量守恒定律：
碰撞前系统总动能：
碰撞后系统总动能：
碰撞过程中有机械能损失
如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。
如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。
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。
动能
动能
弹性势能
动能
动能
弹性势能
内能
例如：钢球、玻璃球的碰撞
例如：木球、橡皮泥球的碰撞
碰撞后发生永久性形变、粘在一起、摩擦生热等的碰撞往往为非弹性碰撞。
动量守恒
机械能守恒
整理得
解得
1球趋近2球的相对速度
2球远离1球的相对速度
等于
解得
1球末速度
2球末速度
特殊情况：运动物体碰撞静止物体
即v1≠0，v2=0时，有
1球末速度
2球末速度
碰后实现动量和动能的全部转移（即交换了速度）
碰后m1速度几乎没变，仍按原速度运动 ，质量小物体以m1的速度的两倍向前运动。
碰后m1被按原来速率弹回，m2几乎末动。
1.m1=m2
2.m1>>m2
3.m1<动量守恒
机械能有损失
或者
动量守恒
解得
机械能损失最大
1.系统动量守恒原则：碰撞前后系统的总动量守恒.
2.动能不增加原则：碰撞后系统的总动能小于或等于碰撞前系统的总动能，即系统的总动能不增加.
3.物理情景可行性原则：若碰后两物体同向运动，则碰撞后后面物体的速度一定小于或等于前面物体的速度（否则碰撞没有结束，还要发生碰撞）.
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，也叫斜碰。
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。
金箔原子对粒子的散射
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。
一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有向右的水平速度v0＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失，取重力加速度g＝10 m/s2.则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是
√
在光滑水平面上，有A、B两个小球向右沿同一直线运动，取向右为正，两球的动量分别是pA=5kg·m/s，pB=7kg·m/s，如图所示．若能发生正碰，则碰后两球的动量增量△pA、△pB可能是 （ ）
A．△pA=-3kg·m/s；△pB =3kg·m/s
B．△pA=3kg·m/s；△pB =3kg·m/s
C．△pA= -10kg·m/s；△pB =10kg·m/s D．△pA=3kg·m/s；△pB = -3kg·m/s
A
质量为m速度为v的A球，跟质量为3m的静止B球发生正碰，碰撞可能是弹性，也可能非弹性，碰后B球的速度可能是以下值吗？
（A）0.6v (B)0.4v (C)0.2v
解：B球速度的最小值发生在完全非弹性碰撞情形
由动量守恒：
B球速度的最大值发生在弹性碰撞时：
∵所以，只有0.4v是速度可能值
在光滑水平面上，一质量为m，速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反，则碰撞后B球的速度大小可能是
A.0.6v B.0.4v C.0.3v D.0.2v
√
A、B两球在水平方向上合外力为零，A球和B球碰撞的过程中动量守恒，设A、B两球碰撞后的速度分别为v1、v2，以v的方向为正方向，由动量守恒定律有：
mv＝mv1＋2mv2①，
假设碰后A球静止，即v1＝0，可得v2＝0.5v
由题意可知A被反弹，所以球B的速度有：v2>0.5v②
A、B两球碰撞过程能量可能有损失，由能量关系有：