高考物理碰撞与类碰撞新人教版
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修1 第1章第5节弹性碰撞和非弹性碰撞
到弹簧回复原长的过程中各物体的速度、动量、能量关系。
A
B
A撞击静止的B
A
B
弹簧最短
A
B
弹簧恢复原长
2.碰撞的作用时间极短，一般不考虑碰撞
过程中物体发生的位移。
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，则两
球的质量关系可能是(
)
A．mA＝mB
B．mB＝2mA
C．mB＝4mA
第1节 实验：探究碰撞中的不变量
二、弹性碰撞和非弹性碰撞
1．弹性碰撞：如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞
叫做弹性碰撞。
A和B组成的系统：
表示质量很大的物体A碰撞前后速度几乎保持不变。
表示质量很大的物体B碰撞前后速度几乎保持不变。
动碰静的弹性碰撞：
A
B
A和B组成的系统
动碰静的弹性碰撞：
A
非弹性碰撞后系统总动能小于碰撞前系统总动能，部分
动能转化为内能等其他形式能。
3.完全非弹性碰撞：如果两个物体碰撞后合为一体具有
共同的速度，这样的碰撞叫做完全非弹性碰撞。
完全非弹性碰撞的系统机械能损失最大。
碰撞
(动量守恒)
弹性碰撞
（动量守恒、机械能守恒）
非弹性碰撞
（动量守恒、机械能不守恒）
完全非弹性碰撞
（碰后共速，动量守恒、机械能损失最大）
三、对心碰撞和非对心碰撞
1．对心碰撞(一维碰撞)：碰撞前球的运动速度与两球心
的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条
高中物理(新人教版)选择性必修1：弹性碰撞和非弹性碰撞【精品课件】
2.正碰(对心碰撞或一维碰撞)
两个小球相碰,碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上,碰
撞之后两个球的速度仍会沿着这条直线。
二、弹性碰撞的实例分析
1.两质量分别为m1、m2的小球发生弹性正碰,v1≠0,v2=0,则碰撞过程遵从动
量守恒定律,有m1v1=m1v1'+m2v2'。
1
弹性碰撞中没有动能损失,有 2m11 2
解析 碰撞前、后两小球组成的系统总动量守恒。碰撞前两球总动量为零,
碰撞后也为零,所以选项A是可能的;若碰撞后两球以某一相等速率同向而
行,则两球的总动量不为零,所以选项B不可能;碰撞前、后系统的总动量的
方向不同,所以动量不守恒,选项C不可能;碰撞前总动量不为零,碰后也不
为零,方向可能相同,所以,选项D是可能的。
的A球跟质量为3m静止的B球发生正碰,则碰撞后B球的速度大小可能是
(
)
A.0.15v
B.0.25v
C.0.40v
D.0.60v
解析 A与B碰撞的过程,二者组成的系统动量守恒,规定A球初速度方向为正
方向,若为完全非弹性碰撞,则mv=(m+3m)v',得v'=0.25v,若为弹性碰撞,由动
量守恒得mv=mvA+3m·vB,由机械能守恒得
A.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都守恒
B.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都不守恒
C.共同上摆阶段动量守恒,机械能不守恒
D.共同上摆阶段动量不守恒,机械能守恒
解析 子弹和沙袋组成的系统,在子弹射入沙袋的过程中动量守恒,但机械
能不守恒,共同上摆过程中动量不守恒,机械能守恒,选项D正确。
2025人教版高考物理一轮复习讲义-第七章 第3课时 专题强化：碰撞模型及拓展
考点二 碰撞模型拓展
规定向左为正方向。冰块在斜面体上上升到最大高度时两者达到共同
速度，设此共同速度为v，斜面体的质量为m3。对冰块与斜面体分析， 由水平方向动量守恒和机械能守恒得
m2v0＝(m2＋m3)v
①
12m2v02＝12(m2＋m3)v2＋m2gh
②
式中v0＝3 m/s为冰块推出时的速度，联立①②式并代入数据得v＝
考点二 碰撞模型拓展
从小球滚上小车到滚下并离开小车的过程，系统 在水平方向上动量守恒，由于无摩擦力做功，机 械能守恒，此过程类似于弹性碰撞，作用后两者 交换速度，即小球返回小车左端时速度变为零， 开始做自由落体运动，小车速度变为 v0，动能为12Mv02，即此过程小球 对小车做的功为12Mv02，故 B、C 正确，A 错误。
49 D. 9 h
考点一 碰撞模型
设小球 P、Q 的质量分别为 m、2m，落地前的瞬间二者速度 均为 v，由动能定理可得 3mgh＝12×3mv2，解得 v＝ 2gh， Q 与地面碰撞后速度等大反向，然后与 P 碰撞，P、Q 碰撞 过程满足动量守恒、机械能守恒，规定向上为正方向，则有 2mv－mv＝mvP＋2mvQ，12×3mv2＝12mvP2＋12×2mvQ2，解得 vP＝53 2gh， 碰后小球 P 机械能守恒，则有 mgh′＝12mvP2，解得 h′＝295h，故选 B。
考点一 碰撞模型
例3 (2023·天津卷·12)已知A、B两物体mA＝2 kg，mB＝1 kg，A物体从h ＝1.2 m处自由下落，且同时B物体从地面竖直上抛，经过t＝0.2 s相遇碰 撞后，两物体立刻粘在一起运动，已知重力加速度g＝10 m/s2，求： (1)碰撞时离地高度x； 答案 1 m
对物体 A，根据运动学公式可得 x＝h－21gt2＝1.2 m－12×10×0.22 m＝1 m
高中物理 第16章 第4节 碰撞课件 新人教版选修3-5
如图所示，在光滑的水平面上有一质量为 0.2kg 的小球以 5.0m/s 的速度向前运动，与质量为 3.0kg 的静止木块发生碰撞， 假设碰撞后木块的速度是 v 木＝1m/s，则( )
A．v 木＝1m/s 这一假设是合理的，碰撞后球的速度为 v 球 ＝－10m/s
B．v 木＝1m/s 这一假设是不合理的，因而这种情况不可能 发生
散射
1.定义 微观粒子碰撞时，微观粒子相互接近时并不像宏观物体那 样__相__互__接__触__而发生的碰撞。 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 数粒子碰撞后飞向四面八方。
重点难点突破
一、瞬时作用(爆炸、碰撞、打击)的特点 1．瞬时作用的相互作用时间和相互作用力的特点 (1)瞬时作用的相互作用时间很短。 (2)在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后再 急剧减小，平均作用力很大，远远大于外力，因此作用过程的 动量可看成守恒。 2．位移的特点 碰撞、爆炸、打击过程是在一瞬间发生的，时间极短，所 以在物体发生碰撞、爆炸、打击的瞬间可忽略物体的位移。可 以认为物体在碰撞、爆炸、打击前后在同一位置。
3．能量的特点 爆炸过程系统的动能增加，碰撞、打击过程系统的动能不 会增加，可能减少，也可能不变。 二、三种碰撞类型的特点 1．弹性碰撞 碰撞过程中不仅动量守恒，而且机械能守恒，碰撞前后系 统动能相等。同时，在碰撞问题中常做动量和动能的换算。 2．非弹性碰撞 碰撞过程中动量守恒，碰撞结束后系统动能小于碰撞前系 统动能。减少的动能转化为其他形式的能量。
四、弹性碰撞的规律 实例：A球碰撞原来静止的B球。
规律
碰后 A、 B 球速度
讨论
动量 动能
A球
B球 mA＝mB mA>mB mA<mB
高考物理总复习 第六章 碰撞与动量守恒 高效演练创新预测 实验七 验证动量守恒定律(含解析)新人教版
验证动量守恒定律1.(2018·太原模拟)“枪支比动能e0〞是反映枪支威力的一个参数，e0=，式中E0是子弹离开枪口时的动能，S是子弹的横截面积(假设子弹是球形，如此S是过球心的截面圆面积)。
“J2136冲击摆实验器〞是物理实验中的实验器材，可以用来测量弹簧枪的比动能e0，如图甲所示，左侧是可以发射球形子弹的弹簧枪，中间立柱上悬挂小摆块，摆块一般用塑料制成，正对枪口处有一水平方向的锥形孔(使弹丸容易射入并与摆块结合为一体)。
摆块摆动的最大角θ可由刻度盘读出。
(重力加速度大小为g)(1)用游标卡尺测量子弹直径，测量结果如图乙所示，子弹的直径d=_______mm。
(2)实验开始之前，必须测量的物理量为子弹直径d以与_______和_______。
(写出物理量与其表示字母)；(3)实验步骤如下：①将冲击摆实验器放在桌上，调节底座上的调平螺丝，使底座水平；②再调节支架上端的调节螺丝，改变悬线的长度，使摆块的孔洞跟枪口正对，并且使摆块右侧与0刻度对齐；③此时用刻度尺测量出摆长L；④扣动弹簧枪扳机，打出子弹，记录下摆块的最大摆角；⑤屡次重复实验，计算出摆块最大摆角的平均值θ；⑥处理实验数据，得出实验结论。
(4)子弹的发射速度为v0=_______，弹簧枪的比动能为e0=_______。
(用量和测量量的字母表示)；(5)由于存在系统误差，使得测量值_______理论值。
(选填“大于〞“小于〞或“等于〞) 【解析】(1)主尺读数为1.0cm，游标读数为0.02×26=0.52mm，所以最终读数为10mm+0.52mm=10.52mm；(2)本实验中要确定子弹的动能，所以在实验前应先测量出子弹的质量m和摆块的质量M；(4)根据机械能守恒定律可知， (m+M)gL(1-cosθ)=(M+m)v2根据动量守恒定律可知：mv0=(M+m)v，联立解得：子弹的速度为：v0=；根据比动能的定义式可知：e0=，E0=m，截面积S=πd2，解得比动能e0=；(5)由于摆块在运动中存在空气阻力做功，因此求出的子弹的速度偏小，故测量值一定小于真实值。
物理164《碰撞》新人教版 选修35 ppt课件
讨论（二）
物理164《碰撞》新人教版 选修35
讨论（三）
物理164《碰撞》新人教版 选修35
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（为一弹性碰撞），碰撞后它们的速度分 别为v1/和 v2/分别是多大？
物理164《碰撞》新人教版 选修35
二、
物理164《碰撞》新人教版 选修35
物理164《碰撞》新人教版 选修35
三、正碰的分类
按碰撞前后是否有机械能损失可分为： 1 完全弹性碰撞 2 非完全弹性碰撞 3 完全非弹性碰撞
物理164《碰撞》新人教版 选修35
弹性碰撞和非弹性碰撞
• 在本章第1节开始的演示中，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。
面的是否相同？
v2 ' 2m1v1m 1m 2m 2m1v2
物理164《碰撞》新人教版 选修35
【思考】
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=5kgm/s， pB=7kgm/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 ） A．△pA=-3kgm/s；△pB =3kgmC/s
16.4 碰撞
物理164《碰撞》新人教版 选修35
教学目标
• （一）知识与技能 • 1．认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与
非对心碰撞 • 2．了解微粒的散射 • （二）过程与方法 • 通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，体
1-5-1 弹性碰撞与非弹性碰撞碰撞的分类与计算 (教学课件)—— 高二上学期物理人教版
机械能 不守恒
1 2
m1v12
1 2
m2v22
1 2
m1
m2 v2
E损失
碰撞后两物粘合在一起，以共同速度运动。
v1 v2
m1
m2
m1 m2
v1'
v2 '
m1
m2
v1 v2
m1
m2
v
m1 m2
动量守恒 m1v1 m2v2 m1v1'm2v2 ' 动量守恒 m1v1 m2v2 m1 m2 v
2.m1＞m2，v1′＞0，v2 ′＞0, 大碰小 都向前 3.m1＜m2，v1 ′＜0，v2 ′＞0 小碰大 小反弹
v1'
m1 m1
m2 m2
v1
v2 '
2m1 m1 m2
v1
快做笔记！
光滑水平面上，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
v向它撞去.碰撞以后两个物体粘在一起,成为一个质量为2m的物体,以速度v’
碰撞的分类与计算 第一节
知识清单
要点概述
碰撞的分类与计算: 1、碰撞的特点及其分类 2、完全非弹性碰撞 3、弹性碰撞与速度增量法 4、碰撞三原则与牛顿摆
碰撞与类碰撞综合: 1、弹簧模型与飞摆模型 2、板块、子弹打木块模型 3、圆弧面模型
快做笔记！
碰撞指的是两个物体在 很＿短＿的＿时＿间＿ 内发生相互作用，由于相互 碰撞的物体组成的系统，外力通常远小于内力，可以忽略不计，系 统在碰撞过程中＿动＿量＿守＿恒＿
1 2
m1v12
1 2
m2v22
1 2
m1v1'2
1 2
m2v2 '2
1.5弹性碰撞和非弹性碰撞【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修第一册
滑行的距离为( )
A．L C．L2
B．34L D．L4
答案：C
[变式训练 3-1]如图所示，质量 m1＝4.0 kg 的小车静止在光滑的水平面上， 车长 L＝1.5 m，现有质量 m2＝1.0 kg 可视为质点的物块，以水平向右的速度 v0 ＝5 m/s 从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面 间的动摩擦因数 μ＝0.5，g 取 10 m/s2。求：
失。求碰撞后两球的速度 v′1、v′2。 m1v1＝m1v′1＋m2v′2 12m1v21＝12m1v′21＋12m2v′22 解得 v′1＝mm1－1＋mm22v1，v′2＝m21m＋1vm1 2 2．结论： (1)当 m1＝m2 时，v′1＝0，v′2＝v1(质量相等，速度交换)； (2)当 m1>m2 时，v′1>0，v′2>0，且 v′2>v′1(大碰小，一起跑)； (3)当 m1<m2 时，v′1<0，v′2>0(小碰大，要反弹)； (4)当 m1≫ m2 时，v′1＝v1，v′2＝2v1(极大碰极小，大不变，小加倍)； (5)当 m1≪m2 时，v′1＝－v1，v′2＝0(极小碰极大，小等速率反弹，大不变)。
(1)物块在车面上滑行的时间 t； (2)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度 v′0 不超过多少。
答案：(1)0.8 s
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
碰撞与类碰撞
高中《动量》部分内容是历年高考的热点内容，碰撞问题是动量部分内容的重点和难点之一，在课本中，从能量角度把碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞，而学生往往能够掌握这种问题的解决方法，但只要题型稍加变化，学生就感到束手无策。
在此，作者从另外一个角度来研究碰撞问题，期望把动量中的碰撞问题和类似于碰撞问题归纳和总结一下，供读者参考。
从两物体相互作用力的效果可以把碰撞问题分为： 一般意义上的碰撞：相互作用力为斥力的碰撞
相互作用力为引力的碰撞（例如绳模型）
类碰撞：
相互作用力既有斥力又有引力的碰撞（例如弹簧模型）
一、一般意义上的碰撞
如图所示，光滑水平面上两个质量分别为m 1、m 2小球
相碰。
这种碰撞可分为正碰和斜碰两种，在高中阶段只研
究正碰。
正碰又可分为以下几种类型：
1、完全弹性碰撞：碰撞时产生弹性形变，碰撞后形变完全消失，碰撞过程系统的动量和机械能均守恒
2、完全非弹性碰撞：碰撞后物体粘结成一体或相对静止，即相互碰撞时产生的形变一点没有恢复，碰撞后相互作用的物体具有共同速度，系统动量守恒，但系统的机械能不守恒，此时损失的最多。
3、一般的碰撞：碰撞时产生的形变有部分恢复，此时系统动量守恒但机械能有部分损失。
例：在光滑水平面上A 、B 两球沿同一直线向右运动，A 追上B 发生碰撞，碰前两球动量分别为s m kg P A /12⋅=、s m kg P B /13⋅=，则碰撞过程中两物体的动量变化可能的是（ ）
A 、s m kg P A /3⋅-=∆，s m kg P
B /3⋅=∆
B 、s m kg P A /4⋅=∆，s m kg P B /4⋅-=∆
C 、s m kg P A /5⋅-=∆，s m kg P B /5⋅=∆
D 、s m kg P A /24⋅-=∆，s m kg P B /24⋅=∆
[析与解]：碰撞中应遵循的原则有：
1、 统动量守恒原则：即0=∆+∆B A P P 。
此题ABCD 选项均符合
2、物理情景可行性原则：
（1）、碰撞前，A 追上B 发生碰撞，所以有碰前B A v v >
（2）、碰撞时，两球之间是斥力作用，因此前者受到的冲量向前，动量增加；后者受到的冲量向后，动量减小，既0<∆A P ，0>∆B P 。
此题B 选项可以排除
（3）、碰撞后，A 球位置在后，所以有''B A v v >
3、系统能量守恒原则：在碰撞中，若没有能量损耗，则系统机械能守恒；若能量有损失，则系统的机械能减小；而系统的机械能不可能增加。
一般而言，碰撞中的重力势能不变， 所以有'
+'=+KB KA KB KA E E E E 。
此题中D 选项可以排除。
综上所述，本题正确答案为（A 、C ）
二、类碰撞中绳模型
例：如图所示，光滑水平面上有两个质量相等的物体，其间用一不可
伸长的细绳相连，开始B 静止，A 具有s m kg P A /4⋅=（规定向右为
正）的动量，开始绳松弛，那么在绳拉紧的过程中，A 、B 动量变化
可能是（ ）
A 、s m kg P A /4⋅-=∆，s m kg P
B /4⋅=∆
B 、s m kg P A /2⋅=∆，s m kg P B /2⋅-=∆
C 、s m kg P A /2⋅-=∆，s m kg P B /2⋅=∆
D 、s m kg P P B A /2⋅=∆=∆
[析与解]：绳模型中两物体组成的系统同样要满足上述的三个原则，只是在第2个原则中，由于绳对两个小球施加的是拉力，前者受到的冲量向后，动量减小；后者受到的冲量向前，动量增加，当两者的速度相等时，绳子的拉力为零，一起做匀速直线运动。
综上所述，本题应该选择C 选项。
三、类碰撞中弹簧模型
例：在光滑水平长直轨道上，放着一个静止的弹簧振子，它
由一轻弹簧两端各联结一个小球构成，两小球质量相等，现
突然给左端小球一个向右的速度V ，试分析从开始运动到弹簧第一次恢复原长这一过程中两球的运动情况并求弹簧第一次恢复到自然长度时，每个小球的速度？
[析与解]：刚开始，A 向右运动，B 静止，A 、B 间距离减小，弹簧被压缩，对两球产生斥力，相当于一般意义上的碰撞，此时A 动量减小，B 动量增加。
当两者速度相等时，两球间距离最小，弹簧形变量最大。
接着，A 、B 不会一直做匀速直线运动，弹簧要恢复原长，对两球产生斥力，A 动量继续减小，B 动量继续增加。
所以，到弹簧第一次恢复原长时，A 球动量最小，B 球动量最大。
在整个过程中，系统动量守恒，从开始到第一次恢复原长时，弹簧的弹性势能均为零，即系统的动能守恒。
A B mv mv mv =+
222111222
A B mv mv mv =+ 解得： A v v =
0B v = （这组解即为刚开始两个物体的速度）
或 0A v =
B v v = （此组解为弹簧第一次恢复原长时两个物体的速度）
当然，读者还可以继续讨论接下来两个物体的运动情况。
实际上，不管是一般意义上的碰撞，还是类碰撞，在相互作用时两个物体的受力情况、冲量方向及动量变化情况是学生处理这类问题的难点所在。
下面作者再补充一些相关习题作巩固用
1、甲、乙两球在光滑水平面上，在同一直线同一方向上运动，它们的动量分别为5/P kg m s =⋅甲，7/P
kg m s =⋅乙。
已知甲的速度大于乙的速度，甲球与乙球相碰，碰撞后乙球的动量变为10/kg m s ⋅，则甲、乙两球质量m 甲和m 乙的关系为
m m =甲乙。
2、甲、乙两球放在光滑水平面上，它们用细绳相连。
开始
时细绳处于松弛状态，现使两球反向运动，如图所示，当
细绳拉紧，突然绷断，此后两球的运动情况可能是图中的（ ）
3、如图所示，滑块A 、B 的质量分别为1m 、2m ，且12m m ，由轻质弹簧相连接，置于水平气垫导轨上，用一细线把两滑块拉至最近，使弹簧处于最大压缩状态后绑紧，两个滑块一起以恒定的速度0v 向右滑动。
某时刻烧断细线，当弹簧伸长至本身的自然长度时，滑块A 的速度恰好为零，求
（1）最初弹簧处于最大压缩状态时的弹性势能为多少？
（2）定量分析在以后的运动过程中，滑块B 是否会有速度等于零的时刻。