5.(采集)课件-弹性碰撞与非弹性 高中物理选修课件PPT 人教版

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1-5弹性碰撞和非弹性碰撞(教学课件)-高中物理人教版(2019)选择性必修第一册

1-5弹性碰撞和非弹性碰撞(教学课件)-高中物理人教版(2019)选择性必修第一册

【演示实验】
牛顿摆中一动一静的碰撞实验,
将一个小钢球拿起一定的高度,从
静止释放,与另一个小钢球碰撞。
观察到两个小球碰撞后,第一个小
球静止下来,而第二个小球摆起一
定的高度。
在第一个小球与第二个小球碰撞
部位粘上海绵泡沫,重复上述实验。
【思考】
系统机械能在这个过程发生了怎样的传递和转化呢?
第一个小球被举高的重力势能在下落过程中转化为动
( + 0 )1 + 2
B.小车、木块、摆球的速度都发生变化分别为1 、2 、3 ,满足
൫ + 0 ) = 1 + 2 + 0 3
C.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为1 和2 ,满足 = 1 +
2
D.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为 ′ ,满足 = ( + ) ′
1
3
22 ,1 × 0 = 1 × 1 + 2 × 2 。解得1 = − 0 ,即动能减小为原来
1
9
8
9
的 ,动能损失量为 。
2、如图所示,在光滑的水平面上,质量为1 的小球A以速率0 向右运动。
在小球的前方O点处有一质量为2 的小球B处于静止状态,Q点处为一竖
直的墙壁。小球A与小球B发生弹性碰撞后两小球均向右运动,小球B与墙
能,碰撞后,第一个小球静止,第二个小球获得了动能,
又在上升过程中全部转化为重力势能。
如果碰撞中第一个小球的动能全部传递给了第二个小
球,第二个小球上升的高度与第一个小球释放前的高度应
该有什么关系呢?此时系统机械能怎样?
小球碰撞部位粘上海绵泡沫后,小球在碰撞后不能摆
到原来的高度,说明机械能不守恒。那么动能发生了改变,

人教版2019高中物理选择性必修一1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 课件(共20张PPT)

人教版2019高中物理选择性必修一1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 课件(共20张PPT)
动量守恒 机械能损失最大
或者
二、对心碰撞和非对心碰撞
例3.小球A、D质量为m,B、C质量为2m弹性碰撞,小球A以速度V与B、C、D球发生碰撞,所 有碰撞均为弹性碰撞,求:碰后各球的速度。
v
2m 2m
A
BC D
m
m
A:v/3,方向水平向左 B:0 C:2/9V,水平右 D:8/9V,水平右
安徽省宁国中学 史俊志
解得 v' = 2m/s (2)系统损失的动能全部转化为系统产生的热量,所以
解得 Q=149J
一、弹性碰撞和非弹性碰撞
例2.两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以 V=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量4kg的物块C静止在前方.B与C碰撞 后二者会粘在一起运动.则在以后的运动中
1、如图所示,一颗质量为m =10g的子弹以水平速度v0 =200m/s击穿一
个静止于光滑水平面上的沙箱后,速度减小为v=100m/s。已知沙箱的
质量为M =0.5kg。求:
v0
(1)沙箱被击穿后的速度的大小; (2)这一过程中系统产生的热量Q的大小。
解:(1)子弹打木块过程中动量守恒,所以有 mv0=mv+Mv′
mB=20g的子弹以600m/s的水平速度射穿A后,速度变为100m/s,最后
物体A 静止在车上,求: (1)平板车最后的速度; (2)整个系统损失的机械能。
解:(1)子弹射穿A时,以子弹与A组成的系统为研究对象。
由动量守恒定律得 mBvB = mAvA′+ mBvB′ A在小车上相对滑动,设最后速度为v″,以A与小车组成的 系统为研究对象,由动量守恒定律得 mAvA′=(mA+M)v″
碰撞:物体之间在极短时间内的相互作用

弹性碰撞和非弹性碰撞—人教版高中物理选择性必修第一册优秀课件PPT(共63张)

弹性碰撞和非弹性碰撞—人教版高中物理选择性必修第一册优秀课件PPT(共63张)

3.速度要符合情境 如果碰前两物体同向运动,则后面物体的速度必大于前面 物体的速度,即 v 后>v 前,否则无法实现碰撞.碰撞后,原来在 前的物体的速度一定增大,且原来在前的物体速度大于或等于 原来在后的物体的速度.即 v 前′≥v 后′,否则碰撞没有结束.如 果碰前两物体是相向运动,则碰后,两物体的运动方向不可能 都不改变,除非两物体碰撞后速度均为零.
(2)如右图所示,物体 A 以速度 v0 滑上静止在光滑水平面上 的小车 B,当 A 在 B 上滑行的距离最远时,A、B 两物体相对静 止,A、B 两物体的速度必相等.
【解析】 (1)由碰撞中动量守恒可求得 pA′=2 kg·m/s,要使 A 追上 B, 则必有:vA>vB,即mpAA>mpBB,得 mB>1.4mA. 碰 后 pA′ 、 pB′ 均 大 于 0 , 表 示 同 向 运 动 , 则 应 有 : vB′≥vA′. 即pmA′A ≤pmB′B ,则 mB≤5mA.
提示:小球 1 与小球 2 碰撞后交换速度,小球 2 与 3 碰撞 后交换速度,小球 3 与小球 4 碰撞后交换速度,最终小球 1、2、 3 静止,小球 4 以速度 v0 运动.
考点一 碰撞问题的三个解题依据
1.动量守恒 p1+p2=p1′+p2′. 2.动能不增加 Ek1+Ek2≥Ek1′+Ek2′或2pm21 1+2pm22 2≥p21m′12+p22m′22.
提示:这些碰撞的共同特点均是作用时间极短,不同特点是 能量损失不同.
二、弹性碰撞的处理 1.弹性碰撞特例 =0,(则1)碰 两后质两量球分速别度为分m别1、为mv2 1的′小=球mm发11生-+弹mm22性v1 正,碰v2,′v=1≠m120+m,1mv22 v1. (2)若 m1=m2 的两球发生弹性正碰,v1≠0,v2=0,则 v1′ = 0 ,v2′= v1 ,即二者碰后 交换 速度.

新教材高中物理第一章动量守恒定律5弹性碰撞和非弹性碰撞pptx课件新人教版选择性必修第一册

新教材高中物理第一章动量守恒定律5弹性碰撞和非弹性碰撞pptx课件新人教版选择性必修第一册
2.弹性碰撞碰后的速度特点
假设物体 m1 以速度 v1 与原来静止的物 体 m2 发生 弹性正碰 ,如图所
示.碰撞后它们的速度分别为v′1和v′2.
m1v′1+m2v′2
根据动量守恒定律得m1v1=____________

1
1
1
2
′2
1 1 + 2 2′2
根据机械能守恒定律得 m1 v1 =________________
(1)弹性碰撞:系统动量守恒,机械能守恒.
(2)非弹性碰撞:系统动量守恒,机械能减少,损失的机械能转化为
内能.
(3)完全非弹性碰撞:系统动量守恒,碰撞后合为一体或具有相同的
速度,机械能损失最大.
典例示范
例1 [弹性碰撞和非弹性碰撞的判断]质量为ma=1 kg,mb=2 kg的小
球在光滑的水平面上发生碰撞,碰撞前后两球的位移—时间图像如图
别为mA=mB=m,mC=2m,开始时B、C均静止,A以初速度v0向右运
动,A与B发生弹性正碰后,B又与C发生碰撞并粘在一起,求:
(1)B与C碰撞前后B的速度分别是多大?
(2)B与C碰撞中损失的动能是多少?
思维方法 处理碰撞问题的几个关键点
(1)选取动量守恒的系统:若有三个或更多个物体参与碰撞,要合理
速度vA=3 m/s(设为正),B的速度vB=-3 m/s,则它们发生正碰后,
其速度可能分别为(
)
A.均为1 m/s
B.4 m/s和-5 m/s
C.2 m/s和-1 m/s D.-1 m/s和5 m/s
答案:AD
5.(多选)如图所示,光滑曲面下端与光滑水平面相切,一质量为m
的弹性小球P沿曲面由静止开始下滑,与一质量为km(k为正整数)且静

弹性碰撞和非弹性碰撞课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第一册

弹性碰撞和非弹性碰撞课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第一册
答案
1.25 J
两次碰撞共损失的动能
1
1
1
2
2
ΔEk′=2mv0 -2×2mv2 -2mvC2=1.25 J.
课堂要点小结
弹性碰撞
动量守恒定律的应用
碰撞
动量守恒,动能守恒
弹性碰撞模型及拓展
动量守恒,总动能减少
非弹性碰撞 特例:完全非弹性碰撞
(机械能损失最多)
三、碰撞的应用:
1、多物体系统的局部碰撞:
m1v0=(m1+m2)v
解得v=2 m/s.总动能损失6J
3(多选)运动员将质量为m的白球以5v的速度推出,与正前方另一静
止的质量相同黄球发生对心正碰,碰撞后黄球的速度大小为3v,运动方
向与白球碰撞前的运动方向相同。若不计球与桌面间的摩擦,则(AC)
A 碰后瞬间白球的速度大小为2v
B 两球之间的碰撞为弹性碰撞
则V1= V0
V2= 2V0
入射球速度不变,
被碰球以两倍速度运动
V2>0
V2= 0
小碰大,要反弹。
入射球原速反射,被碰球不动。
1 在光滑水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线,、球静止
并靠在一起,球以速度V0射向它们,设碰撞中不损失机械能,则碰后
三个球的速度值是( D )。
1
V0
3
1
V2 V3
• 后两种类型的题目一般还会问能量损失了多少?损 = 初 − 末
碰撞问题解题思路
2.三种碰撞类型
(1)弹性碰撞
动量守恒:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
1
1
1
1
2
2
2
动能守恒: m1v1+ m2v2= m1v1′ + m2v2′2

《弹性碰撞和非弹性碰撞》PPT课件人教版高中物理

《弹性碰撞和非弹性碰撞》PPT课件人教版高中物理

(2)碰撞前的动能 E1=12mv21=0.08 m, 碰撞后两冰壶的总动能 E2=12mv22+12mv23=0.05 m 因为 E1>E2,所以两冰壶的碰撞为非弹性碰撞。 答案:(1)0.3 m/s (2)非弹性碰撞
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第一章 动量守恒定律
对点训练
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
1.(2020·河南省八市高二下学期第二次联考)如图所示,两个大小 相同的小球A、B用等长的细线悬挂于O点,线长为L,mA=2mB,若将 A由图示位置静止释放,在最低点与B球相碰,重力加速度为g,
碰撞前后速度共线 碰撞前后速度不共线
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第一章 动量守恒定律
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
2.碰撞和爆炸的比较
名称 比较项目
爆炸
碰撞
都是物体间的相互作用突然发生,相互作用的力为变力,
相 过程 作用时间很短,平均作用力很大,且远大于系统所受的
同 特点 外力,所以可以认为碰撞、爆炸过程中系统的总动量守
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第一章 动量守恒定律
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
答案:v=m+mMx
g 2h
不守恒
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第一章 动量守恒定律
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
解析:子弹与乒乓球一起做平抛运动,结合平抛运动规律:x=v0t,
h=12gt2 求出平抛初速度 v0,此即为子弹与乒乓球作用后的共同速度,再
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第一章 动量守恒定律
物理(选择性必修1·第一册 RJ)
3.研究气垫导轨上滑块碰撞前后动能的变化如图所示,滑块在碰 撞过程中可以看作弹性碰撞的是__图__甲__和__图__丙____;可以看作非弹性碰撞 的是___图__乙___。

人教版高中物理选择性必修第一册弹性碰撞和非弹性碰撞ppt课件页PPT

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3、能量转化情况:机械能和内能发生相互转化
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4、规律:
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完全非弹性碰撞
1、概念: 碰撞后两物体连在一起运动的现象。 例如橡皮泥球之间的碰撞。 2、完全非弹性碰撞过程分析 3、能量转化特点:系统碰撞前后动能损失最大 4、规律:
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分类方式一
碰撞过程中能量与形变量的演变——碰撞过程的“慢镜 头” v1
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人教版高中物理选择性必修第一册弹 性碰撞 和非弹 性碰撞p pt课件 页PPT
(北京理综)(1)如图甲所示,ABC为一固 定在竖直平面内的光滑轨道,BC段水平, AB段与BC段平滑连接。质量为m1的小球从 高为h处由静止开始沿轨道下滑,与静止在 轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞,碰 撞前后两球的运动方向处于同一水平线上, 且在碰撞过程中无机械能损失,求碰撞后小 球m2的速度大小v2。










碰 撞
弹 性
v共


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分类方式之二:从碰撞速度方向分类 1、对心碰撞——正碰:
碰前运动速度与两球心连线处于同一直线上
2、非对心碰撞——斜碰: 碰前运动速度与两球心连线不在同一直线上
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人教版高中物理选择性必修第一册弹 性碰撞 和非弹 性碰撞p pt课件 页PPT
二、碰撞的分类
(1)按能量的转化关系: ①弹性碰撞 ②非弹性碰撞 ③完全非弹性碰撞
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物理人教版(2019)选择性必修第一册1.5弹性碰撞和非弹性碰撞(共23张ppt)

物理人教版(2019)选择性必修第一册1.5弹性碰撞和非弹性碰撞(共23张ppt)

D.P 的初动能的

2.冰球运动员甲的质量为80.0 kg,当他以5.0 m/s的速度向前运动时,与另一质
量为100 kg、速度为3.0 m/s的迎面而来的运动员乙相撞,碰后甲恰好静止。假
设碰撞时间极短,求:
(1)碰后乙的速度的大小;
(2)碰撞中总机械能的损失。
答案:(1)1.0 m/s
(2)1 400 J
v1
m1 m2
2
1
2m1
v2
v1
m1 m2
弹性碰撞分类讨论
m1 m2
v1
v1
m1 m2
2m1
v2
v1
m1 m2
1.当m1=m2时,v1′=0,v2′=v1(质量相等,速度交换)
2.当m1>m2时,v1′>0,v2′>0,且v2′>v1′(大碰小,同向跑)
3.当m1<m2时,v1′<0,v2′>0(小碰大,要反弹)
如果系统在碰撞前后动能不变,这类碰撞叫作弹性碰撞(elastic
collision)。
v2
v1
m1
动量守恒
动能不变
m2
v1′
m1
m1v1 m2 v2 m v m v
'
1 1
'
2 2
1
1
1
1
2
2
'2
'2
m1v1 m2 v2 m1v1 m2 v2
2
2
2
2
v2′
m2
非弹性碰撞
如果系统在碰撞前后动能减少,这类碰撞叫作非弹性碰撞(inelastic
v1
m1 v ’
1
动量守恒: m1v1 0 m1v1 m2 v2
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[合作探讨] 如图所示,物体 A 和 B 放在光滑的水平面上,A、B 之间用一轻 绳连接,开始时绳是松弛的,现突然给 A 以水平向右的初速度 v0.(作 用过程绳未断)
探讨 1:物体 A 和 B 组成的系统动量是否守恒?机械能是否守 恒?
【提示】 动量守恒,机械能不守恒. 探讨 2:上述物体 A 和 B 之间的作用过程可以视为哪一类碰撞?
均为零
1.如图所示,两滑块 A、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运 动,滑块 A 的质量为 m,速度大小为 2v0,方向向右,滑块 B 的质 量为 2m,速度大小为 v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动 状态是 A 向________运动,B 向________运动.
解析:选向右为正方向,则 A 的动量 pA=m·2v0=2mv0.B 的动 量 pB=-2mv0.碰前 A、B 的动量之和为零,根据动量守恒,碰后 A、 B 的动量之和也应为零.
[再判断]
1.发生碰撞的两个物体,动量是守恒的.
(√ )
2.发生碰撞的两个物体,机械能是守恒的.
(×)
3.碰撞后,两个物体粘在一起,动量是守恒的,但机械能损失
是最大的.
(√ )
[后思考] 两小球发生对心碰撞,碰撞过程中,两球的机械能守恒吗?
【提示】 两球发生对心碰撞,动量是守恒的,但机械能不一 定守恒,只有发生弹性碰撞时,机械能才守恒.
答案:左 右
2.(多选)如图所示,质量相等的 A、B 两个球,原来在光滑水
平面上沿同一直线相向做匀速直线运动,A 球的速度是 6 m/s,B 球
的速度是-2 m/s,不久 A、B 两球发生了对心碰撞.对于该碰撞之
后的 A、B 两球的速度可能值,某实验小组的同学们做了很多种猜测,
下面的猜测结果可能实现的是( ) A.vA′=-2 m/s,vB′=6 m/s B.vA′=2 m/s,vB′=2 m/s C.vA′=1 m/s,vB′=3 m/s D.vA′=-3 m/s,vB′=7 m/s
2.处理碰撞问题的三个原则
(1)动量守恒,即 p1+p2=p1′+p2′.
(2)动能不增加,即 Ek1+Ek2≥E′k1+E′k2.
①碰前两物体同向,则v后>v前,碰后,原来
(3)速 在前的物体速度一定增大,且v′前≥v′后 度要 ②两物体相向运动,碰后两物体的运动方向
合理
不可能都不改变,除非两物体碰撞后速度
【提示】 完全非弹性碰撞.[核心点击] 1.碰撞的特点 (1)时间特点:碰撞现象中,相互作用的时间极短,相对物体运 动的全过程可忽略不计. (2)相互作用力特点:在碰撞过程中,系统的内力远大于外力. (3)位移特点:在碰撞过程中,由于在极短的时间内物体的速度 发生突变,物体发生的位移极小,可认为碰撞前后物体处于同一位 置.
[先填空]
1.弹性碰撞特例
(1)两质量分别为 m1、m2 的小球发生弹性正碰,v1≠0,v2=0,
m1-m2
2m1
则碰后两球速度分别为 v1′=__m_1_+__m_2__v1,v2′=_m__1_+__m_2__v1.
A.v1=v2=v3= 13v0 C.v1=0,v2=v3=12v0
B.v1=0,v2=v3= 12v0 D.v1=v2=0,v3=v0
解析:由题设条件,三个小球在碰撞过程中总动量和机械能守 恒,若各球质量均为 m,则碰撞前系统总动量为 mv0,总动能应为12mv20. 假如选项 A 正确,则碰后总动量为 33mv0,这显然违反动量守恒定 律,故不可能.假如选项 B 正确,则碰后总动量为 22mv0,这也违反动 量守恒定律,故也不可能.假如选项 C 正确,则碰后总动量为 mv0,
弹性碰撞与非弹性碰撞
学习目标 1.知道什么是弹性碰撞、非弹性碰撞 和完全非弹性碰撞,正碰(对心碰撞) 和斜碰(非对心碰撞).(重点) 2.会用动量、能量的观点综合分析、 解决一维碰撞问题.(难点) 3.知道散射和中子的发现过程,体会 理论对实践的指导作用,进一步了解 动量守恒定律的普适性.(重点)
解析:两球碰撞前后应满足动量守恒定律及碰后两球的动能之 和不大于碰前两球的动能之和.即 mAvA+mBvB=mAvA′+mBvB′①, 12mAv2A+12mBv2B≥12mAvA′2+12mBvB′2②,答案 D 中满足①式,但不满 足②式.
答案:ABC
3.在光滑水平面上有三个完全相同的小球,它们成一条直线, 2、3 小球静止,并靠在一起.1 球以速度 v0 向它们运动,如图所示.设 碰撞中不损失机械能,则碰后三个小球的速度可能是( )
知识脉络
知识点一 碰撞的分类
[先填空] 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:碰撞后合为一体或碰后具有共同速度,这 种碰撞动能损失 最大 .
2.从碰撞前后物体运动的方向是否在同一条直线上分类 (1)正碰:(对心碰撞)两个球发生碰撞,如果碰撞之前球的速度方 向与 两球心 的连线在同一条直线上,碰撞之后两个球的速度方向 仍会沿着 这条直线 的方向而运动. (2)斜碰:(非对心碰撞)两个球发生碰撞,如果碰撞之前球的运动 速度方向与 两球心 的连线不在同一条直线上,碰撞之后两球的速 度方向都会 偏离 原来两球心的连线而运动.
(2)临界法:相互作用的两个物体在很多情况下,皆可当做碰撞 处理,那么对相互作用中两个物体相距“最近”、相距“最远”这 一类临界问题,求解的关键都是“速度相等”.
(3)极限法:处理碰撞问题时,有时我们需要将某些未知量设出, 然后根据实际情况将未知量推向极端,从而求得碰撞的速度范围.
知识点二 弹性碰撞的处理
但总动能为14mv20,这显然违反机械能守恒定律,故也不可能.假如 选项 D 正确,则通过计算其既满足动量守恒定律,也满足机械能守 恒定律,而且合乎情理,不会发生二次碰撞.故选项 D 正确.
答案:D
求解碰撞问题常用的三种方法 (1)解析法:碰撞过程,若从动量角度看,系统的动量守恒;若 从能量角度分析,系统的动能在碰撞过程中不会增加;从物理过程 考虑,题述的物理情景应符合实际情况,这是用解析法处理问题应 遵循的原则.
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