教科版高中物理选修3-5：《碰撞》学案-新版
教科版高中物理选修3-5同步教学课件 第1章 3 课时1 碰撞问题的定量分析
(×)
答案
2.如图1所示，木块A、B的质量均为2 kg，置于光滑水平面上，B与一水 平轻质弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在竖直挡板上，A以4 m/s的 速度向B运动，碰撞后两木块粘在一起运动，则两木块碰前的总动能为 _1_6__J，两木块碰后的总动能为_8__J；A、B间碰撞为_非__弹__性__(填“弹性” 或“非弹性”)碰撞.弹簧被压缩到最短时，弹簧具有的弹性势能为__8_J.
C.v1＝0，v2＝v3＝12v0
√D.v1＝v2＝0，v3＝v0
答案
2m1 2gh m1＋m2
图5
解析 答案
针对训练 在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们排成一条直线， 2、3小球静止并靠在一起，1小球以速度v0射向它们，如图6所示.设碰撞 中不损失机械能，则碰后三个小球的速度分别是
A.v1＝v2＝v3＝
3 3 v0
B.v1＝0，v2＝v3＝ 22v0
图6
பைடு நூலகம்
(3)完全非弹性碰撞：碰后两物体粘在一起，碰撞过程中两物体的总动 量守恒，动能损失最大. 3.爆炸：一种特殊的“碰撞” 特点1：系统动量守恒；特点2：系统动能增加.
例1 在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动.在小球的 前方有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图2 所示.小球A与小球B发生弹性碰撞后，小球A、B
图4
答案
[知识深化]
1.一动一静弹性正碰的结果 v1′＝mm11＋－mm22v1，v2′＝m12＋m1m2v1(建议记住以上两个速度的表达式) 2.有关讨论 (1)若m1＝m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝0，v2′＝v1， 即二者碰后交换速度. (2)若m1≫m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝v1，v2′＝ 2v1.表明m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出去. (3)若m1≪m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝－v1，v2′＝ 0.表明m1以原速率被反向弹回，而m2仍静止.
2021-2022高二物理教科版选修3-5学案：第一章 1、2 碰撞 动量 Word版含答案
学案1 碰撞 学案2 动量[目标定位] 1.知道什么是碰撞，把握弹性碰撞和非弹性碰撞的区分.2.理解动量、冲量的概念，知道动量的转变量，并会求动量的转变量.3.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、碰撞中的动能变化及碰撞分类 [问题设计]某试验小组用课本中“探究碰撞前后物体动能的变化”的试验方案，探究碰撞前后动能的变化.争辩中分别得到了两组数据，如下表所示： m 1与静止的m 2碰撞，碰后分开(表一)m 1与静止的m 2碰撞，碰后粘合在一起(表二)答案 计算结果：①0.016 5 ②0.014 6 ③0.008 8 ④0.004 5从表一的数据可以看出：在试验误差允许范围内，两滑块碰撞前后的总动能几乎相等. 从表二的数据可以看出，两滑块碰撞前后的总动能并不相等，碰撞后总动能削减了.[要点提炼] 1.碰撞的定义做相对运动的两个(或几个)物体相遇而发生相互作用，在很短的时间内，它们的运动状态会发生显著变化，这一过程叫做碰撞. 2.碰撞的分类(1)弹性碰撞：碰撞前后两滑块的总动能不变. (2)非弹性碰撞：碰撞后两滑块的总动能削减了.(3)完全非弹性碰撞：两物体碰后粘在一起，以相同的速度运动. 3.弹性碰撞和非弹性碰撞的区分(1)从形变的角度：发生弹性碰撞的两物体碰后能够恢复原状，而发生非弹性碰撞的两物体碰后不能恢复原状.(2)从动能的角度：弹性碰撞的两物体碰撞前后动能守恒，非弹性碰撞的两物体碰撞后的动能削减，完全非弹性碰撞中动能损失最多. 二、动量 1.动量的概念(1)概念：物体的质量和速度的乘积定义为该物体的动量. (2)公式：p ＝m v .(3)单位：国际单位制为千克·米/秒(kg·m/s) 2.对动量的理解(1)动量的矢量性：动量是矢量，它的方向与速度v 的方向相同. (2)动量是相对量：由于速度与参考系的选择有关.一般以地面为参考系. 3.对动量变化Δp ＝p ′－p 的理解 (1)矢量性：与速度变化的方向相同.(2)若p ′、p 不在一条直线上，要用平行四边形定则求矢量差；若p ′、p 在一条直线上，先规定正方向，再用正、负表示p ′、p ，则可用Δp ＝p ′－p ＝m v ′－m v 进行代数运算. 4.动量p ＝m v 与动能E k ＝12m v 2的区分动量和动能表达式分别为p ＝m v 和E k ＝12m v 2.动量是矢量，而动能是标量.当速度发生变化时，物体的动量发生变化，而动能不肯定(填“肯定”或“不肯定”)发生变化. 三、动量定理 [问题设计]如图1所示，一个质量为m 的物体在碰撞时受到另一个物体对它的力是恒力F ，在F 的作用下，经过时间t ，速度从v 变为v ′，应用牛顿其次定律和运动学公式推导物体的动量转变量Δp 与恒力F 及作用时间t 的关系.图1答案 这个物体在碰撞过程的加速度a ＝v ′－vt ①依据牛顿其次定律F ＝ma ② 由①②得F ＝m v ′－vt整理得：Ft ＝m (v '－v )＝m v ′－m v 即Ft ＝m v ′－m v ＝Δp [要点提炼] 1.冲量(1)冲量的定义式：I ＝Ft .(2)冲量是过程(填“过程”或“状态”)量，反映的是力在一段时间内的积累效果. (3)冲量是矢量，冲量的方向与力F 的方向相同. 2.动量定理(1)内容：物体在一个过程始末，所受合力与作用时间的乘积等于物体的动量变化. (2)数学表达式：Ft ＝m v ′－m v ，其中F 为物体受到的合外力. (3)对动量定理的理解①动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的缘由.②动量定理的表达式是矢量式，运用动量定理解题时，要留意规定正方向.③公式中的F 是物体所受的合外力，若合外力是变力，则F 应是合外力在作用时间内的平均值.一、碰撞的分类及其特点例1 一个质量为2 kg 的小球A 以v 0＝3 m/s 的速度与一个静止的、质量为1 kg 的小球B 正碰.试依据以下数据，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. 解析 碰前系统的动能E k0＝12m A v 0 2＝9 J. (1)当碰后A 、B 速度均为2 m/s 时，碰后系统的动能 E k ＝12m A v A 2＋12m B v B2 ＝(12×2×22＋12×1×22) J ＝6 J<E k0 故碰撞为非弹性碰撞.(2)当碰后v A ＝1 m /s ，v B ＝4 m/s 时，碰后系统的动能 E k ′＝12m A v 2A ＋12m B v B2 ＝(12×2×12＋12×1×42) J ＝9 J ＝E k0 故碰撞为弹性碰撞.答案 (1)非弹性碰撞 (2)弹性碰撞 二、对动量及变化量的理解例2 羽毛球是速度较快的球类运动之一，运动员扣杀羽毛球的速度可达到100 m /s ，假设球飞来的速度为50 m/s ，运动员将球以100 m/s 的速度反向击回.设羽毛球的质量为10 g ，试求： (1)羽毛球的动量变化量； (2)羽毛球的动能变化量.解析 (1)以羽毛球飞来的方向为正方向，则羽毛球的初速度：v ＝50 m /s ，羽毛球的末速度：v ′＝－100 m/s p 1＝m v 1＝10×10－3×50 kg·m /s ＝0.5 kg·m/s. p 2＝m v 2＝－10×10－3×100 kg·m /s ＝－1 kg·m/s所以动量的变化量Δp ＝p 2－p 1＝－1 kg·m /s －0.5 kg·m/s ＝－1.5 kg·m/s. 即羽毛球的动量变化量大小为1.5 kg·m/s ，方向与羽毛球飞来的方向相反.(2)羽毛球的初动能：E k ＝12m v 2＝12.5 J ，羽毛球的末动能：E k ′＝12m v ′2＝50 J.所以ΔE k ＝E k ′－E k ＝37.5 J.答案 (1)1.5 kg·m/s ，方向与羽毛球飞来的方向相反 (2)37.5 J三、对动量定理的理解和应用例3 质量为0.5 kg 的弹性小球，从1.25 m 高处自由下落，与地板碰撞后回跳高度为0.8 m ，g 取10 m/s 2. (1)若地板对小球的平均冲力大小为100 N ，求小球与地板的碰撞时间；(2)若小球与地板碰撞无机械能损失，碰撞时间为0.1 s ，求小球对地板的平均冲力.。
高二物理教科版选修3-5全册精品课件第一章碰撞与能量守恒第1节碰撞、第2节动量
动量是否守恒的判断
例2 如图1－1－1所示，A、B两物体的质量
mA>mB，中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹 簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状
态．若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、B从C
上未滑离之前，A、
B沿相反方向滑动过
程中( )
图1－1－1
A．若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、 B组成的系统动量守恒，A、B、C组成的系统动 量也守恒
二、正确理解动量守恒定律 1．动量守恒定律与机械能守恒定律的比较 (1)守恒条件不同 动量守恒定律的守恒条件是系统不受外力或所 受外力的和为零，机械能守恒定律的守恒条件 是系统仅有重力做功和(弹簧)弹力做功．可见前 者指力，后者指功，两者条件不同．
(2)守恒时对内力的要求不同 动量守恒定律中，对内力无要求，包括内力是 摩擦力，也不影响其动量守恒；机械能守恒定 律中，内力不应是滑动摩擦力，滑动摩擦力做 功时，会使机械能转化为内能，造成机械能损 失，因此谈不上机械能守恒．
【精讲精析】 当A、B两物体组成一个系统时， 弹簧的弹力为内力，而A、B与C之间的摩擦力 为外力．当A、B与C之间的摩擦力等大反向时， A、B组成的系统所受外力之和为零，动量守恒； 当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时，A、B 组成的系统所受外力之和不为零，动量不守 恒．
而对于A、B、C组成的系统，由于弹簧的弹力， A、B与C之间的摩擦力均为内力，故不论A、B 与C之间的摩擦力的大小是否相等，A、B、C组 成的系统所受外力之和均为零，故系统的动量 守恒．
(2)动量与动能的区别与联系
①区别：动量是矢量，动能是标量；动能从能 量的角度描述物体的状态．动量从运动物体的 作用效果方面描述物体的状态．
②联系：都是描述物体运动状态的物理量， 它们之间的关系式为：Ek＝2pm2 ，p＝ 2mEk.
物理：新人教版选修3-5 16.4碰撞(教案)
第十六章动量守恒定律新课标要求1．内容标准（1）探究物体弹性碰撞的一些特点。
知道弹性碰撞和非弹性碰撞。
（2）通过实验，理解动量和动量守恒定律。
能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。
知道动量守恒定律的普遍意义。
例1 火箭的发射利用了反冲现象。
例2 收集资料，了解中子是怎样发现的。
讨论动量守恒定律在其中的作用。
（3）通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一。
2．活动建议制作“水火箭”。
新课程学习16．4 碰撞★新课标要求（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，体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。
（三）情感、态度与价值观感受不同碰撞的区别，培养学生勇于探索的精神。
★教学重点用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题★教学难点对各种碰撞问题的理解．★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程，因而碰撞具有如下特点：1．碰撞过程中动量守恒．提问：守恒的原因是什么？（因相互作用时间短暂，因此一般满足F内>>F外的条件）2．碰撞过程中，物体没有宏观的位移，但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变．3．碰撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加．提问：碰撞中，总动能减少最多的情况是什么？（在发生完全非弹性碰撞时总动能减少最多）熟练掌握碰撞的特点，并解决实际的物理问题，是学习动量守恒定律的基本要求．（二）进行新课一、弹性碰撞和非弹性碰撞1．弹性碰撞在弹性力作用下，碰撞过程只产生机械能的转移，系统内无机械能的损失的碰撞，称为弹性碰撞。
举例：通常情况下的钢球、玻璃球等坚硬物体之间的碰撞及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞。
分析：物体m1以速度v1与原来静止的物体m2碰撞，若碰撞后他们的速度分别为v1/、v2/。
高中物理选修3-5精品学案：16.1 实验：探究碰撞中的不变量
1 实验：探究碰撞中的不变量[学科素养与目标要求]科学探究：1.明确探究物体碰撞中的不变量的基本思路.2.会根据器材和实验目的设计实验方案.3.经历实验过程，培养动手能力和合作意识．科学思维：1.能够在不同的实验方案中表示出物体碰撞前后的速度.2.通过实验探究，分析总结碰撞中的不变量．一、实验原理 1．一维碰撞两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动．这种碰撞叫做一维碰撞． 2．实验的基本思路：寻求不变量在一维碰撞的情况下，设两个物体的质量分别为m 1、m 2，碰撞前的速度分别为v 1、v 2，碰撞后的速度分别为v 1′、v 2′，如果速度的方向与我们设定的坐标轴的正方向一致，取正值，反之则取负值．探究以下关系式是否成立： (1)m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′； (2)m 1v 12＋m 2v 22＝m 1v 1′2＋m 2v 2′2； (3)v 1m 1＋v 2m 2＝v 1′m 1＋v 2′m 2. 二、实验方案设计方案1：利用气垫导轨结合光电门的实验探究 (1)质量的测量：用天平测量．(2)速度的测量：v ＝ΔxΔt，式中的Δx 为滑块上挡光板的宽度，Δt 为数字计时显示器显示的滑块上的挡光板经过光电门的时间．(3)碰撞情景的实现：如图1所示，利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞，利用在滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量．图1(4)器材：气垫导轨、光电计时器、滑块(带挡光板)两个、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥、天平．方案2：利用摆球结合机械能守恒定律的实验探究(1)所需测量量：悬点至球心的距离l，摆球被拉起(或被碰后)的角度θ，摆球质量m(两摆球质量可相等，也可不相等)．(2)速度的计算：v＝2gl(1－cosθ).(3)碰撞情景的实现：①两细线竖直时，两球刚好接触．②如图2所示，用贴胶布的方法增大两球碰撞时的能量损失．图2(4)器材：带细线的摆球(两套)、铁架台、量角器、坐标纸、胶布、天平． 方案3：利用“光滑”水平面结合打点计时器的实验探究(1)所需测量量：纸带上两计数点间的距离Δx ，小车经过Δx 所用的时间Δt ，小车质量m . (2)速度的计算：v ＝ΔxΔt.(3)碰撞情景的实现：如图3所示，A 运动，B 静止，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体．图3(4)器材：长木板、小木片、打点计时器、纸带、刻度尺、小车(两个)、撞针、橡皮泥、天平． 三、实验步骤不论哪种方案，实验过程均可按实验方案合理安排，参考步骤如下： (1)用天平测出相关质量． (2)安装实验装置．(3)使物体发生一维碰撞，测量或读出相关物理量，计算相关速度，填入预先设计好的表格． (4)改变碰撞条件，重复实验．(5)通过对数据的分析处理，找出碰撞中的不变量． (6)整理器材，结束实验． 四、数据处理将实验中测得的物理量填入下表，物体碰撞后运动的速度与原来的方向相反时需要注意正负号．通过研究以上实验数据，找到碰撞前后的“不变量”.一、利用气垫导轨结合光电门进行实验探究1．本实验碰撞前、后速度大小的测量采用极限法，v＝ΔxΔt＝dΔt，其中d为挡光板的宽度．2．注意速度的矢量性：规定一个正方向，碰撞前后滑块速度的方向跟正方向相同即为正值，跟正方向相反即为负值，比较m1v1＋m2v2与m1v1′＋m2v2′是否相等，应该把速度的正负号代入计算．3．造成实验误差的主要原因是存在摩擦力．利用气垫导轨进行实验，调节时确保导轨水平．例1某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图4所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．图4(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气； ③接通光电计时器；④把滑块2静止放在气垫导轨的中间； ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧带有固定弹簧(未画出)的滑块2碰撞，碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动；⑦读出滑块通过光电门的挡光时间分别为：滑块1通过光电门1的挡光时间Δt 1＝10.01ms ，通过光电门2的挡光时间Δt 2＝49.99ms ，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt 3＝8.35ms ； ⑧测出挡光板的宽度d ＝5mm ，测得滑块1的质量为m 1＝300g ，滑块2(包括弹簧)的质量为m 2＝200g.(2)数据处理与实验结论： ①实验中气垫导轨的作用是：A ．________________________________________________________________________；B ．________________________________________________________________________. ②碰撞前滑块1的速度v 1为__________m/s ；碰撞后滑块1的速度v 2为__________m/s ；碰撞后滑块2的速度v 3为__________m/s ；(结果均保留两位有效数字)③在误差允许的范围内，通过本实验，可以探究出下面哪些关系式成立________． A ．m 1v 1＝m 1v 2＋m 2v 3 B.12m 1v 12＝12m 1v 22＋12m 2v 32C.m 1v 1＝m 1v 2＋m 2v 3 [答案] 见[解析][解析] (2)①A.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差． B ．保证两个滑块的碰撞是一维的．②滑块1碰撞之前的速度v 1＝dΔt 1＝5×10－310.01×10－3m/s ≈0.50m/s ；滑块1碰撞之后的速度v 2＝dΔt 2＝5×10－349.99×10－3m/s ≈0.10m/s ；滑块2碰撞之后的速度v 3＝dΔt 3＝5×10－38.35×10－3m/s ≈0.60m/s ；③系统碰撞之前m 1v 1＝0.15kg·m/s ，系统碰撞之后m 1v 2＋m 2v 3＝0.15kg·m/s ，故A 正确． 系统碰撞之前的总动能E k1＝12m 1v 12＝0.0375J系统碰撞之后的总动能E k2＝12m 1v 22＋12m 2v 32＝0.0375J ，故B 正确．同理，将数据代入C 选项的等式两边，发现等式不成立，故C 错误． 二、利用摆球结合机械能守恒定律进行实验探究1．碰撞前后摆球速度的大小可从摆线的摆角反映出来，所以方便准确地测出碰撞前后摆线的摆角大小是实验的关键．2．根据机械能守恒定律计算碰撞前后摆球的速度与摆的角度的关系．3．实验时应注意，两小球静止时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直平面内．例2利用如图5所示的装置做“探究碰撞中的不变量”的实验，质量为m A的钢球A用细线悬挂于O点，质量为m B的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上．O点到A球球心的距离为L.使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直方向的夹角为α，A球释放后摆动到最低点时恰与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直方向夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录了多个B球的落点，重力加速度为g.(悬线长远大于小球半径)图5(1)图中x 应是B 球初始位置到________的水平距离．(2)为了探究碰撞中的守恒量，应测得的物理量有________________．(3)用测得的物理量表示(v A 为A 球与B 球刚要相碰前A 球的速度，v A ′为A 球与B 球刚相碰后A 球的速度，v B ′为A 球与B 球刚相碰后B 球的速度)： m A v A ＝________________； m A v A ′＝________________； m B v B ′＝________________. [答案] (1)B 球平均落点 (2)m A 、m B 、α、β、H 、L 、x(3)m A 2gL (1－cos α) m A 2gL (1－cos β) m B xg 2H[解析] 小球A 在碰撞前、碰撞后的两次摆动过程，均满足机械能守恒定律．小球B 在碰撞后做平抛运动，则x 应为B 球的平均落点到其初始位置的水平距离．碰撞前对A ，由机械能守恒定律得m A gL (1－cos α)＝12m A v A 2，则：m A v A ＝m A2gL (1－cos α).碰撞后对A ，由机械能守恒定律得 m A gL (1－cos β)＝12m A v A ′2，则：m A v A ′＝m A2gL (1－cos β).碰后B 做平抛运动，有x＝v B′t，H＝12.2gt所以m B v B′＝m B x g2H.故要得到碰撞前后的m v，要测量的物理量有m A、m B、α、β、H、L、x.从例1和例2可以看出，不论哪种探究方案，关键是求相互碰撞前后物体的速度，因此我们要利用学过的知识设计探究方案并求出速度.三、利用斜槽滚下的小球结合平抛运动进行实验探究1．实验原理与操作如图6甲所示，让一个质量较大的小球从斜槽上滚下来，与放在斜槽水平末端的另一质量较小的同样大小的小球发生碰撞，之后两小球都做平抛运动．图6(1)质量的测量：用天平测量质量．(2)速度的测量：由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等．如果以小球的飞行时间为单位时间，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度．只要测出不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离s1，以及碰撞后入射小球与被碰小球在空中飞出的水平距离s1′和s2′.就可以表示出碰撞前后小球的速度．(3)碰撞情景的实现：①不放被碰小球，让入射小球m1从斜槽上某一位置由静止滚下，记录平抛的水平位移s1.②在斜槽水平末端放上被碰小球m2，让m1从斜槽同一位置由静止滚下，记下两小球离开斜槽做平抛运动的水平位移s1′、s2′.③探究m1s1与m1s1′＋m2s2′在误差允许范围内是否相等．(4)器材：斜槽、两个大小相等而质量不等的小球、重垂线、白纸、复写纸、刻度尺、天平、圆规．2．实验注意事项(1)入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1>m2)．(2)入射小球半径等于被碰小球半径．(3)入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滚下．(4)斜槽末端的切线方向水平．(5)为了减小误差，需要求不放被碰小球及放被碰小球时小球落点的平均位置．为此，需要让入射小球从同一高度多次滚下，进行多次实验．例3某同学用图7甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，调节实验装置，使小球放在QR上时，恰能保持静止，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次．图7图中O是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M 为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点．若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP.米尺的零点与O点对齐．(1)入射球A的质量m A和被碰球B的质量m B的关系是m A________m B(选填“>”“<”或“＝”)．(2)碰撞后B球的水平射程约为________cm.(3)下列选项中，属于本次实验必须测量的是________(填选项前的字母)．A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到O点的距离C．测量A球或B球的直径D．测量A球和B球的质量E．测量G点相对于水平槽面的高度(4)若m v为不变量，则需验证的关系式为_____________________________．[答案](1)>(2)64.7(64.2～65.2均可)(3)ABD(4)m A·OP＝m A·OM＋m B·ON[解析](1)要使两球碰后都向右运动，A球质量应大于B球质量，即m A>m B.(2)将10个点圈在圆内的最小圆的圆心作为平均落点，可由米尺测得碰撞后B球的水平射程约为64.7cm.(3)从同一高度做平抛运动，飞行的时间t相同，而水平方向为匀速直线运动，故水平位移x ＝v t，所以只要测出小球飞行的水平位移，就可以用水平位移的测量值代替平抛初速度．故需测出未放B 球时A 球飞行的水平距离OP 和碰后A 、B 球飞行的水平距离OM 和ON ，及A 、B 两球的质量，故A 、B 、D 正确．(4)若m v 为不变量，需验证的关系式为m A v A ＝m A v A ′＋m B v B ′，将v A ＝OP t ，v A ′＝OM t ，v B ′＝ON t代入上式得m A ·OP ＝m A ·OM ＋m B ·ON .本题利用平抛运动规律，巧妙地提供了一种测量两球碰撞前后速度的方法，由于平抛运动高度相同，下落时间相等，速度的测量可转化为距离的测量.1．(多选)若用打点计时器做探究碰撞中的不变量的实验，下列说法或操作正确的是( )A ．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量B ．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起C ．先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车D ．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源[答案] BC[解析] 相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后两车能粘在一起共同运动，这种情况能得到能量损失很大的碰撞；应当先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车，否则因运动距离较短，小车释放以后再打开电源不容易得到实验数据，故A 、D 错误，B 、C 正确．2．(2018·宾阳中学期末)如图8所示，在实验室用两端带竖直挡板C 、D 的气垫导轨和带有固定挡板的质量都是M 的滑块A 、B 做“探究碰撞中的不变量”的实验：图8(1)把两滑块A 和B 紧贴在一起，在A 上放一质量为m 的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A 和B ，在A 和B 的固定挡板间放一弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态．(2)按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A 和B 与挡板C 和D 碰撞的同时，电子计时器自动停表，记下A 至C 的运动时间t 1，B 至D 的运动时间t 2.(3)重复几次取t 1、t 2的平均值．请回答以下几个问题：①在调整气垫导轨时应注意___________________________________；②应测量的数据还有_________________________________________；③只要关系式__________________________成立，即可得出碰撞中守恒的量是m v 的矢量和．[答案] ①使气垫导轨水平 ②滑块A 的左端到挡板C 的距离s 1和滑块B 的右端到挡板D 的距离s 2③(M ＋m )s 1t 1－Ms 2t 2＝0 [解析] ①为了保证滑块A 、B 作用后做匀速直线运动，必须使气垫导轨水平．②要求出A 、B 两滑块在卡销放开后的速度，需测出A 至C 的时间t 1和B 至D 的时间t 2，并且要测量出两滑块到挡板的距离s 1和s 2，再由公式v ＝s t求出其速度． ③设向左为正方向，根据所测数据求得两滑块的速度分别为v A ＝s 1t 1，v B ＝－s 2t 2.作用前两滑块静止，均有v ＝0，速度与质量乘积之和为0，作用后两滑块的速度与质量乘积之和为(M ＋m )s 1t 1－Ms2t2，若碰撞中的守恒量是m v的矢量和，则应有(M＋m)s1t1－Ms2t2＝0.3．某同学利用两个半径相同的小球及斜槽“探究碰撞中的不变量”，把被碰小球M1置于斜槽末端处，如图9所示．所测数据如下表．图9(1)若把平抛时间设为单位时间1s，则碰前M2与其做平抛运动的水平初速度v2的乘积M2v2＝________kg·m/s.碰后各自质量与其做平抛运动的水平初速度的乘积之和M2v2′＋M1v1′＝________kg·m/s.(结果均保留3位有效数字)(2)实验结论是___________________________________．[答案](1)0.01830.0182(2)在误差允许的范围内，碰撞前后两物体各自质量与其速度的乘积之和相等[解析](1)M2＝32.6g＝0.0326kg，v2＝OPt＝0.560m/s，M2v2≈0.0183kg·m/sv2′＝OMt＝0.125m/s，v1′＝ONt＝0.678m/sM2v2′＋M1v1′≈0.0182kg·m/s.(2)在误差允许的范围内，碰撞前后两物体各自质量与其速度的乘积之和相等．4．某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车甲的前端黏有橡皮泥，推动小车甲使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图10所示．在小车甲后连着纸带，打点计时器打点频率为50Hz，长木板一端下面垫着小木片用以平衡摩擦力．图10(1)若已得到打点纸带如图11所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选________段来计算甲的碰前速度，应选______段来计算甲和乙碰后的共同速度(以上两空均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)．图11(2)已测得小车甲的质量m甲＝0.40kg，小车乙的质量m乙＝0.20kg，由以上测量结果可得：碰前m甲v甲＋m乙v乙＝________kg·m/s；碰后m甲v甲′＋m乙v乙′＝________kg·m/s(结果保留3位有效数字)．(3)由(2)可得出的结论是__________．[答案] (1)BC DE (2)0.420 0.417(3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的m v 之和是相等的[解析] (1)观察打点计时器打出的纸带，点迹均匀的阶段BC 应为小车甲与乙碰前的阶段，CD 段点迹不均匀，故CD 段应为碰撞阶段，甲、乙碰撞后一起做匀速直线运动，打出间距均匀的点，故应选DE 段计算碰后共同的速度．(2)碰前v 甲＝BC Δt＝1.05m/s ，v 乙＝0；m 甲v 甲＋m 乙v 乙＝0.420kg·m/s.碰后两者速度相同，v 甲′＝v 乙′＝DE Δt＝0.695m/s ；m 甲v 甲′＋m 乙v 乙′＝0.417kg·m/s. (3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的m v 之和是相等的．。
2021-2022学年高二物理教科版选修3-5教案：第一章第1节 碰撞 Word版含答案
第一章碰撞与动量守恒1、碰撞教学目标1.通过观看图片，初步了解碰撞现象及其特点2.通过试验，使同学能娴熟测量质量、速度等基本物理量，能计算动能、动量之和、动能的转变量。
3.能通过试验中动能该变量的计算，对碰撞进行分类。
4.培育同学观看和计算的力量，初步培育同学用试验方法对同一现象从能量的角度进行分类的力量重点难点重点：碰撞的特点及分类难点：试验测量、数据处理和归纳设计思想动量守恒定律是自然界的基本守恒定律之一，是争辩微观粒子所必需的学问，具体来说，要学习原子结构和原子核的内容，动量的学问必不行少。
本章的核心是要体现学习中的探究精神，强调物理学中“守恒量”的思想。
本章第一节“碰撞”，是通过试验为后面的教学开放打基础，因此本节课从生活中常见的碰撞事例入手，通过体验、观看和争辩，总结出碰撞现象的特点。
为整章的教学做好预备。
然后通过试验来探究碰撞中的动能变化，使同学在老师的适当引导下归纳出碰撞的分类。
然后老师进行总结，结合相关的资料，把碰撞问题向同学不生疏的领域适当拓展。
试验中，老师不要越俎代庖，要让同学自己动手试验，充分发挥同学在教学中的主体作用。
教学资源多媒体课件，气垫导轨（附光电门和滑块），弹簧片，数字计时器，天平，橡皮泥。
教学设计【课堂引入】碰撞是物质世界的常见现象，斯诺克中的碰撞给人以愉悦，汽车发生追尾给人们带来灾难，α粒子散射使人类生疏了原子结构，在这些碰撞现象的背后隐藏着什么样的规律呢？今日我们就来学习3-5第一章“碰撞与动量守恒”的第1节“碰撞”。
【课堂学习】学习活动一：感受和体会碰撞过程请同学们列举生活中的碰撞现象情境1：斯诺克中白球撞击花球。
情境2：大路上两车碰撞。
情境3：棒击球的一刹那。
情境4：跳高运动员落地。
（播放PPT）同学归纳：（1）必需是有相互作用的系统（2）作用时间很短老师引导并给出定义：做相对运动的两个（或几个）物体相遇而发生相互作用，在很短的时间内，它们的运动状态会发生显著的变化，这一过程叫碰撞。
高中物理 动量和动量守恒 05 实验：碰撞中的动量守恒学案(无答案)新人教版选修3-5(2021年
北京市高中物理 动量和动量守恒 05 实验：碰撞中的动量守恒学案（无答案）新人教版选修3-5 1 北京市高中物理 动量和动量守恒 05 实验：碰撞中的动量守恒学案（无答案）
新人教版选修3-5
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2 实验：碰撞中的动量守恒
授课内容： 例题1、为了证明碰撞中的动量守恒，实验宜在气垫导轨上进行，这样可以大大减小阻力，使滑块在碰撞前后的运动可以看成是匀速运动。在某次实验中,A、B两铝质滑块在一水平长气垫导轨上相碰，用闪光照相机每隔0。4s的时间拍摄一次照片,每次拍摄时闪光的延续时间很短并可以忽略,现拍摄出如图所示的闪光照片。已知A、B两滑块之间的质量关系是mB=1。5mA,闪光拍摄共连续进行了4次，第一次是在两滑块碰撞之前，以后三次是在碰撞之后，A原来处于静止状态。设A、B两滑块在拍摄闪光照片这段时间内处于10cm至105cm这段范围内运动（以滑块上的箭头位置为准）。试要求从闪光照片求出：(1）A、B两滑块碰撞前后的速度大小。 （2)分析说明两滑块碰撞前后动量守恒。
图一 例题2、某同学设计了一个用打点计时器做探究碰撞中的不变量的实验,在小车A的前端粘有橡皮泥，设法使小车A做匀速直线运动，然后与原来静止的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速运动，设计图如图所示在小车A的后面连着纸带,电磁打点计时器的频率北京市高中物理 动量和动量守恒 05 实验：碰撞中的动量守恒学案（无答案）新人教版选修3-5 3 为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。
【精校版+教案+强化训练+拔高训练】高中物理选修3-5第2讲：碰撞 (可打印)
精品资料 因为用心，所以专业 1 碰撞
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1.理解常见的碰撞模型。
2.学会用动量守恒能量守恒解决相关问题。
1．碰撞 （1）碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象． （2）在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒； （3）根据碰撞过程中系统总动能的变化情况，可将碰撞分为几类： ①弹性碰撞：总动能没有损失或总动能损失很小，可以忽略不计，此碰撞称为弹性碰撞．可使用动量守恒定律和机械能守恒定律帮助计算. 如：
若一个运动的球1m与一个静止的球2m碰撞，则
根据动量守恒定律：111122mvmvmv 根据机械能守恒定律：222111122111222mvmvmv 得到：121112mmvvmm，121122mvvmm ②一般碰撞：碰撞结束后，动能有部分损失. ③完全非弹性碰撞：两物体碰后粘合在一起，这种碰撞损失动能最多． 精品资料 因为用心，所以专业 2 （4）判断碰撞过程是否存在的依据 ①动量守恒
②机械能不增加（动能不增加）：k1k2k1k2EEEE≥或2222121212122222ppppmmmm≥
③速度要合理：碰前两物体同向，则vv后前＞，并且碰撞后，原来在前的物体速度一定增大，并有vv后前≥；两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变.（v后为在后方的物体速度，v
前
为在前方的物体速度） （5）常见模型
①“速度交换”模型：质量相同的两球发生弹性正碰．若10vv，20v，则有1200,vvv．
16.4 碰撞 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (1)
目
标
检
测
1.如图所示，大小 相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触。现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是()
A.第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等
B.第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等
C.第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同
16.4 碰撞
课题
新授课：16. 4碰撞
课型
新授课
教学
重点
运用动量守恒定律和机械能守恒定律解决弹性碰撞问题
依据：根据普通高中物理课程标准及2019高中物理考纲中要求学生理解物理概念及物理规律的确切含义。
教学
难点
区分弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞
依据：根据普通高中物理课程标准及学生对新学习基本概念理解不好。
校对课前自主学习答案，进行自我批改，更正。
巡视检查学生完成情况。
由课代表上前校对答案更正。
校对课前自主学习知识点填空，加深基础知识记忆。
3分钟
1
承接结果环节
1、引入新课：生活中碰撞的实例。
2、弹性碰撞的概念。
1、提出问题
2、提出问题
补充问题
补充答案
1、学生通过碰撞实例分析弹性碰撞的概念。
2、学生根据问题讲解知识点
提升学生思考问题能力。
4分钟
4
目标
检测
环节
做检测习题
练习册，典型例题1变式1变式2
1、 巡视学生做答。
2、公布答案。
3、评价学生作答结果。
1、试题作答
2、解释答案。
3、自我批改。
4、订正答案。
验收学习目标是否达成
高中物理选修3-5学案3：16.1 实验： 探究碰撞中的不变量
16.1 实验： 探究碰撞中的不变量[学习目标]1. 明确探究碰撞中的不变量的基本思路；2. 掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法；3. 掌握实验数据处理的方法. [学习重、难点]学习重点：掌握科学探究的方法.如何真正实现探究的过程学习难点：启发学生利用身边的一切可利用资源，来自行设计可行性较强的实验方案. [学法指导]1、学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法.2、学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法. [自主学习] 1.探究思路：（1）一维碰撞：两个物体碰撞前沿__________运动，碰撞后仍沿这一______运动，这种碰撞叫作一维碰撞.（2）追寻不变量：在一维碰撞的情况下，设两个物体的质量分别为m 1、m 2，碰撞前的速度分别为v 1、v 2，碰撞后的速度分别为v 1′、v 2′，如果速度与我们规定的正方向一致，取正值，相反取负值，依次研究以下关系是否成立：a ．m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′；b ．m 1v 21＋m 2v 22＝m 1v 1′2＋m 2v 2′2； c .11m v ＋22m v ＝11'm v ＋22'm v . 探究以上各关系式是否成立，关键是准确测量和计算碰撞前与碰撞后的速度v 1、v 2、v 1′、v 2′. 2.实验方案设计：方案一：用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞.实验装置如图所示：①质量的测量：用__________测量质量.②速度的测量：利用公式v＝xt∆∆，式中Δx为滑块（挡光片）的宽度，Δt为计时器显示的滑块（挡光片）经过光电门所对应的时间.③利用在滑块上____________的方法改变碰撞物体的质量.④实验方法：a．用细线将弹簧片压缩，放置于两个滑块之间，并使它们静止，然后烧断细线，弹簧片弹开后落下，两个滑块随即向相反方向运动（图甲）.b．在两滑块相碰的端面上装上弹性碰撞架（图乙），可以得到能量损失很小的碰撞.c．在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个滑块连成一体运动（图丙），这样可以得到能量损失很大的碰撞.方案二：利用__________悬线悬挂等大的小球实现一维碰撞.实验装置如图所示：①质量的测量：用天平测量质量.②速度的测量：可以测量小球被拉起的角度,根据机械能守恒定律算出小球碰撞前对应的速度;测量碰撞后两小球分别摆起的对应角度,根据机械能守恒定律算出碰撞后对应的两小球的速度.③不同碰撞情况的实现：用贴胶布的方法增大两小球碰撞时的能量损失.方案三：利用小车在光滑长木板上碰撞另一辆静止的小车实现一维碰撞.实验装置如图所示：①质量的测量：用_______测量质量.②速度的测量：v＝xt∆∆，式中Δx是纸带上两计数点间的距离，可用刻度尺测量；Δt为小车经过Δx所用的时间，可由打点间隔算出.这个方案适合探究碰撞后两物体结合为一体的情况.③碰撞的实现：两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥.碰撞时，撞针插入橡皮泥中，两小车连在一起运动.3．实验器材方案一：气垫导轨、_________、_________、滑块两个（带挡光片）、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等.方案二：带细线的小球（两套）、铁架台、_________、量角器、坐标纸、胶布等.方案三：光滑长木板、_________、纸带、_________、_________、撞针、橡皮泥等.4.实验步骤不论采用哪种方案，实验过程均可按实验方案合理安排，参考步骤如下：（1）用天平测量相关碰撞物体的质量m1、m2.（2）安装实验装置．（3）使物体发生一维碰撞．（4）测量或读出碰撞前后相关的物理量，计算对应的速度．（5）改变碰撞条件，重复步骤3、4.（6）进行数据处理，通过分析比较，找出碰撞中的“不变量”．（7）整理器材，结束实验．5.数据处理将实验中测得的物理量填入下表，注意物体碰撞后运动的速度与原来的方向相反的情况.6.误差分析（1）系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求，即：①碰撞是否为一维碰撞．②实验中是否合理控制实验条件，如气垫导轨是否水平，两球是否等大，长木板实验是否平衡摩擦力．（2）偶然误差：主要来源于对质量m和速度v的测量．7.注意事项（1）前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”．（2）方案提醒：①若利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平．②若利用摆球进行实验，两小球静止时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直平面内．③若利用长木板进行实验，可在长木板的一端下垫一小木片用以平衡摩擦力．（3）探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变．例题精析实验探究1实验原理与操作例1.某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③接通光电计时器；④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧有固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为：滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1＝10.01 ms，通过光电门2的挡光时间Δt2＝49.99 ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3＝8.35 ms；⑧测出挡光片的宽度d＝5 mm，测得滑块1(包括撞针)的质量为m1＝300 g，滑块2(包括弹簧)质量为m2＝200 g；(2)数据处理与实验结论：①实验中气垫导轨的作用是：A._____________________________________，B．_____________________________________________________________.②碰撞前滑块1的速度v1为________m/s；碰撞后滑块1的速度v2为________m/s；滑块2的速度v3为________m/s；(结果保留两位有效数字)③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．(至少回答2个不变量)a．______________________________________________________________；b．_____________________________________________________________.实验探究2实验数据处理例2.某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验，在小车A的前端粘有橡皮泥，设法使小车A做匀速直线运动，然后与原来静止的小车B相碰并黏在一起继续做匀速运动，如图所示．在小车A的后面连着纸带，电磁打点计时器的频率为50 Hz.(1)若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间的距离．则应选图中__________段来计算A 碰前的速度，应选________段来计算A和B碰后的速度．(2)已测得小车A的质量m A＝0.40 kg，小车B的质量m B＝0.20 kg，则由以上结果可得碰前m A v A ＋m B v B＝______kg·m/s，碰后m A v A′＋m B v B′＝______kg·m/s.(3)从实验数据的处理结果来看，A、B碰撞的过程中，可能哪个物理量是不变的？——★参考答案★——[自主学习]1.（1）同一直线 直线2.方案一： ①天平 ③增加重物 方案二：等长 方案三： ①天平3．方案一：光电计时器 天平 方案二：天平方案三：打点计时器 小车（两个） 天平 例题精析例1.[解析] (2)①A.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差． B ．保证两个滑块的碰撞是一维的．②滑块1碰撞前的速度v 1＝dΔt 1＝5×10－310.01×10－3 m/s≈0.50 m/s ； 滑块1碰撞后的速度v 2＝d Δt 2＝5×10－349.99×10－3 m/s≈0.10 m/s ； 滑块2碰撞后的速度v 3＝d Δt 3＝5×10－38.35×10－3 m/s≈0.60 m/s ； ③a.系统碰撞前后质量与速度的乘积之和不变．原因：系统碰撞前的质量与速度的乘积m 1v 1＝0.15 kg·m/s ，系统碰撞后的质量与速度的乘积之和m 1v 2＋m 2v 3＝0.15 kg·m/sb ．碰撞前后总动能不变．原因：碰撞前的总动能E k1＝12m 1v 21＝0.037 5 J 碰撞后的总动能E k2＝12m 1v 22＋12m 2v 23＝0.037 5 J 所以碰撞前后总动能相等．[答案] (2)①A.大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差． B ．保证两个滑块的碰撞是一维的． ②0.50 0.10 0.60③a.系统碰撞前、后质量与速度的乘积之和不变 b ．碰撞前后总动能不变 实验探究2 实验数据处理例2.[解析] (1)因为小车A 与B 碰撞前、后都做匀速运动，且碰后A 与B 黏在一起，其共同速度比A 原来的速度小．所以，应选点迹分布均匀且点距较大的BC 段计算A 碰前的速度，选点迹分布均匀且点距较小的DE 段计算A 和B 碰后的速度．(2)由题图可知，碰前A 的速度和碰后A 、B 的共同速度分别为：v A ＝10.50×10－20.02×5 m/s ＝1.05 m/sv A ′＝v B ′＝6.95×10－20.02×5m/s ＝0.695 m/s故碰撞前：m A v A ＋m B v B ＝0.40×1.05 kg·m/s ＋0.20×0 kg·m/s ＝0.420 kg·m/s 碰撞后：m A v A ′＋m B v B ′＝(m A ＋m B )v A ′＝(0.40＋0.20)×0.695 kg·m/s ＝0.417 kg·m/s.(3)数据处理表明，m A v A ＋m B v B ≈m A v A ′＋m B v B ′，即在实验误差允许的范围内，A 、B 碰撞前后总的物理量m v 是不变的．[答案] (1)BC DE (2)0.420 0.417 (3)m v。
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1.1《碰撞》学案
学习目标：
通过探究碰撞前后物体动能的变化，对碰撞进行分类。
新课预习：
一、碰撞
定义：做的两个（或几个）物体相遇而发生相互作用，在的时间内，它们的运动状态会发生的过程叫做碰撞。
二、碰撞中动能的变化
实验探究：探究碰撞前后物体动能的变化
实验装置：。
探究过程：
1.先用天平分别测出的滑块1、滑块2的质量m1、m2，然后用手推动滑块1使其获得初速度v1，与静止的滑块2相碰（相碰时，两弹簧片要），测定碰撞前、后两滑块的速度大小，算出相关数据，填入课本表1-1-1中。
2.再换用的两滑块按照上面步骤进行实验，并读取实验数据，填入表1-1-1中。
3.将滑块上的弹簧片换成，用天平分别测出滑块1、滑块2的质量；使有橡皮泥的两端正对，让滑块1与滑块2相碰，测算出相关数据，填入表1-1-1中。
三、碰撞的分类
1.弹性碰撞：。
2.非弹性碰撞：。
3.完全非弹性碰撞：。
同步测控：
1．(双选)两个物体发生碰撞( )
A．碰撞中一定产生了内能
B．碰撞过程中，组成系统的动能可能不变
C．碰撞过程中，系统的总动能可能增大
D．碰撞过程中，系统的总动能可能减小
解析：选BD.若两物体发生弹性碰撞，系统的总动能不变；若发生的是非弹性碰撞，系统的总动能会减小，但无论如何，总动能不会增加．所以正确选项为B、D.
2．(双选)碰撞现象的主要特点有( )
A．物体相互作用时间短
B．物体相互作用前速度很大
C．物体相互作用后速度很大
D．物体间相互作用力远大于外力
解析：选AD.碰撞过程发生的作用时间很短，作用力很大，远大于物体受到的外力，与物体作用前及作用后的速度大小无关．
3．(单选)下列属于弹性碰撞的是( )
A．钢球A与钢球B
B．钢球A与橡皮泥球B
C．橡皮泥球A与橡皮泥球B
D．木球A与钢球B
解析：选A.钢球A与钢球B发生碰撞，形变能够恢复，属于弹性碰撞，A对；钢球A与橡皮泥球B、橡皮泥球A与橡皮泥球B碰撞，形变不能恢复，即碰后粘在一起，是完全非弹性碰撞，B、C错；木球A与钢球B碰撞，形变部分能够恢复，属于非弹性碰撞，D错．
4．(双选)下列说法正确的是( )
A．两小球正碰就是从正面碰撞
B．两小球斜碰就是从侧面碰撞
C．两小球正碰就是对心碰撞
D．两小球斜碰就是非对心碰撞
解析：选CD.两小球碰撞时的速度沿着球心连线方向，称为正碰，即对心碰撞；两小球碰前的相对速度不在球心连线上，称为斜碰，即非对心碰撞．
5．质量为1kg的A球以3m/s的速度与质量为2kg的B球发生碰撞，碰后两球以1m/s的速度一起运动．则两球的碰撞属于________类型的碰撞，碰撞过程中损失了________J动能．
解析：由于两球碰后速度相同，没有分离，因此两球的碰撞属于完全非弹性碰撞，
在碰撞过程中损失的动能为ΔE k＝1
2m A v
2
－
1
2(m A＋m B)v
2＝(
1
2×1×3
2－
1
2×3×1
2)J＝3J.
答案：完全非弹性碰撞；3。