碰撞的分类
课时1-5 弹性碰撞和非弹性碰撞
第一章动量守恒定律课时1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞1.通过对日常现象的观察，明确碰撞的分类及特点。
2.通过实验探究，体会碰撞前后物体动能的变化。
3.通过练习，掌握解决碰撞问题的方法，并能用能量的观点分析弹性碰撞和非弹性碰撞。
一、弹性碰撞和非弹性碰撞1．碰撞的特点：物体碰撞时，相互作用时间很短，相互作用的内力很大，故碰撞过程满足动量守恒．2．碰撞的分类：(1)弹性碰撞：如果系统在碰撞前后动能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞．(2)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．二、弹性碰撞的实例分析两个小球相碰，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线．这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞．如图所示．基础过关练题组一对碰撞问题的理解1.下列对于碰撞的理解正确的是()A.碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B.在碰撞现象中，一般内力都远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的动能守恒C.如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫作非弹性碰撞D.微观粒子的相互作用由于不发生直接接触，所以不能称其为碰撞2.新型冠状病毒引发肺炎疫情期间，一些宅在家里久了的朋友有些耐不住寂寞，想要出门逛逛，但是又担心受到感染，因此绞尽脑汁来自我保护。
下图中，母女俩穿着同款充气“防护服”出来散步，由于两人初次穿充气服，走起路来有些控制不好平衡，所以两人发生了碰撞。
若妈妈的质量为3m，女儿的质量为m，且以相同的速率v在光滑水平面上发生相向碰撞，碰撞后妈妈静止不动，则这次碰撞属于()A.弹性碰撞B.非弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足，无法确定3.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。
若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A.A+1A-1B.A-1A+1C.4A(A+1)2D.(A+1)2(A-1)24. A球的质量是m，B球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动。
碰撞的几种类型
目 录
• 引言 • 碰撞的基本概念 • 弹性碰撞 • 非弹性碰撞 • 完全非弹性碰撞 • 碰撞的能量损失
01 引言
主题简介
碰撞是物体之间相互作用的一种形式 ，通常涉及到两个或多个物体在相对 方向上的接近和接触。
碰撞可以发生在各种不同的场景中， 如交通事故、机械故障、体育比赛等 。
04 非弹性碰撞
非弹性碰撞的定义
非弹性碰撞是指两个物体在碰撞过程中，动量和动能不守恒，且能量部分损失的 碰撞。
在非弹性碰撞中，两个物体的速度和动能发生变化，且变化程度取决于碰撞后的 状态。
非弹性碰撞的特点
动能损失
非弹性碰撞过程中，部分 动能转化为内能或其他形 式的能量，导致动能损失。
速度变化
非弹性碰撞后，两个物体 的速度将发生变化，不再 是碰撞前的速度。
完全非弹性碰撞的实例
两个小球在光滑的水平面上发生完全 非弹性碰撞，碰撞后两个小球以相同 的速度一起运动。
两辆汽车发生追尾事故，由于汽车的 材料和结构等原因，两辆汽车在碰撞 后成为一个整体，以相同的速度一起 运动。
06 碰撞的能量损失
能量损失的原因
摩擦力
在碰撞过程中，物体之间的摩擦 力会导致能量的损失。
能量损失的实例
汽车碰撞
汽车碰撞时，部分能量会转化为 热能、声音和形变能，导致车辆
损坏和乘员受伤。
球体碰撞
球体碰撞时，部分能量会转化为 形变能，导致球体发生形变。
空气阻力
空气阻力在物体运动过程中也会 导致能量的损失。
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碰撞的条件
碰撞的发生需要满足一定的条件，包 括物体之间的相互接近速度、接触面 和相互之间的作用力等。
什么是碰撞？
什么是碰撞？1. 碰撞的定义碰撞是指物体之间相互接触或相互撞击的过程，通常会产生能量的转移或者形状的改变。
在物理学或者天文学中，碰撞是一种常见的现象，可以产生各种有趣的效果。
2. 碰撞的分类根据碰撞物体的性质，碰撞可以分为完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞两种。
在完全弹性碰撞中，碰撞后两个物体的总动能守恒，而在非完全弹性碰撞中，部分动能会转化为其他形式的能量，比如热能或者声能。
2.1 完全弹性碰撞完全弹性碰撞的典型案例是弹珠之间的碰撞。
当两颗弹珠以一定速度相互碰撞时，它们会互相反弹，速度和动能会发生变化，但总动能保持不变。
这种碰撞模型在物理实验和理论研究中被广泛应用。
2.2 非完全弹性碰撞非完全弹性碰撞的例子有很多，比如车辆相撞、球拍击球等。
在这种碰撞中，碰撞后物体的形状会改变，动能也会有损失。
例如，在车辆碰撞中，车辆的外壳可能会受到损坏，而动能则会转化为热能和声能。
3. 碰撞的影响碰撞不仅会导致物体形状的改变和能量的转移，还可能产生一系列有趣的效果。
比如在天文学中，碰撞可以导致恒星的形成，也可以造成行星之间的相互吸引力。
3.1 恒星碰撞当两颗恒星在宇宙空间中相撞时，它们的外壳可能会破碎，内部物质会相互融合，形成一个更大的恒星。
这种过程被称为恒星碰撞，通常发生在星系中心或者星际云中。
3.2 行星碰撞在太阳系形成的早期阶段，行星之间也可能发生碰撞。
这种碰撞可以导致行星的轨道改变，也可能产生新的卫星或者陨石带。
一些科学家认为，地球上月球的形成就可能是一次行星碰撞的结果。
4. 碰撞的应用碰撞不仅在物理学和天文学中具有重要的研究价值，还在工程和技术领域中有着广泛的应用。
比如在汽车安全设计中，工程师会模拟车辆碰撞的过程，以提高车辆的抗撞能力。
4.1 碰撞试验碰撞试验是衡量物体碰撞效果的一种常见方法。
通过在实验室中模拟不同碰撞情况，科学家可以研究碰撞过程中的能量传递和形状变化，为工程设计和研发提供参考。
4.2 碰撞仿真借助计算机技术，工程师可以进行碰撞仿真，模拟不同物体之间的碰撞效果。
弹性碰撞和非弹性碰撞-[新]高中物理选修第一册
![弹性碰撞和非弹性碰撞-[新]高中物理选修第一册](https://img.taocdn.com/s3/m/ce05b2f2e87101f69f319530.png)
后,仅最左边的球被弹起,摆至最大高度后落下来再次碰撞,致使最
右边钢球又被弹起。硕大钢球交替弹开,周而复始,情景蔚为壮观。
上述现象如何解释?
要点提示:质量相等的两物体发生弹性正碰,碰撞中的动量、动
能都守恒,碰后二者交换速度。
问题一
问题二
当堂检测
为零。
点燃爆竹后木块陷入沙中深5 cm,若沙对木块运动的阻力恒为58 N,不计爆竹中火药质量和空气阻力。
vA'=1 m/s,vB'=1 m/s
光滑水平地面上有两个静止的小物块a和b,a的质量为m,b的质量为M,可以取不同的数值。
解析:斜碰也满足动量守恒定律。
m1v1'+m2v2'
(4)速度不同的两小球碰撞后粘在一起,碰撞过程中没有能量损
mv0=(m+mB)v
设碰撞过程 A、B 系统机械能的损失为 ΔE,则
1
1
1
ΔE=2m(2)2+2mB(2v)2-2(m+mB)v2
1
联立②③④式得 ΔE= 0 2 。
答案:(1)
2
1
(2) 0 2
6
6
③
④
⑤
问题一
问题二
当堂检测
规律方法 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时,要
(4)位移特点:碰撞过程时间极短,在物体发生碰撞瞬间,可忽略物体的位移,认为物体在碰撞前后仍在原位置。
若两球质量相同,碰后以某一相等速率同向而行
炸裂的过程中,a、b中受到的爆炸力的冲量大小一定相等
例题3一辆质量m1=3.
碰撞的分类
碰撞的分类
答：碰撞的分类是：
碰撞按能量角度分类
1、理想弹性碰撞
在理想情况下，物体碰撞后，形变能够恢复，不发热、发声，没有动能损失，这种碰撞称为弹性碰撞，又称完全弹性碰撞。
真正的弹性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之间才会出现。
按照牛顿的理论，完全弹性碰撞是恢复系数为1的碰撞。
请注意后一种表述与前一种完全等价，但采用后一种更容易对问题做定量分析。
2、非弹性碰撞
非弹性碰撞即系统在碰撞过程中会有机械能损失，如湿纸或一滴油灰，落地后完全粘在地上，这些都是属于非弹性碰撞，自然界中存在很多这样的现象。
（碰撞是以机械能是否损失进行分类，而非以是否反弹进行分类）
3、完全非弹性碰撞
非弹性碰撞过程中物体往往会发生形变，还会发热、发声。
因此在一般情况下，碰撞过程中会有动能损失，即动能不守恒，动量守恒，碰后两物体分离，这类碰撞称为非弹性碰撞(inelastic collision)。
碰撞后物体结合在一起，动能损失最大，这种碰撞叫做完全非弹性碰撞。
4、超弹性碰撞
在超弹性碰撞中内能转换超过最少中一个碰撞物的动能。
其动能在此次碰撞后大于其碰撞前的动能。
数学表达同总述的非弹性碰撞，为U < 0。
2020-2021物理3-5教师用书：第16章 4碰撞
2020-2021学年人教版物理选修3-5教师用书：第16章4碰撞4 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）一、碰撞的分类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．二、散射(1）定义微观粒子相互接近时并不发生直接接触，因此微观粒子的碰撞又叫做散射．(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,所以多数粒子在碰撞后飞向四面八方．1．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×"）（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．(√)（4）两球发生弹性正碰时，两者碰后交换速度．（×）（5)微观粒子发生散射时，并不是微观粒子直接接触碰撞．（√) 2．一颗水平飞来的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋并留在其中和沙袋一起上摆，关于子弹与沙袋组成的系统，下列说法正确的是（）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，子弹和沙袋在水平方向的动量守恒，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．［答案］D3．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p A＝m·2v0＝2mv0。
2025高考物理专题复习--弹性碰撞和非弹性碰撞(共37张ppt)
A．
C．−
B．－v
D．
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2、碰撞的可能性判断
2.1 碰撞问题遵循的三个原则
例4、(多选)质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，
A球的动量pA＝9 kg·m/s，B球的动量pB＝3 kg·m/s，当A追上B时发生正碰，则碰
后A、B两球的动量可能值是( AD )
A. pA′＝6 kg·m/s，pB′＝6 kg·m/s
球A、B、C，现让A球以v0＝2 m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后粘合在
一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度vC＝1 m/s.求：
(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度大小；
(2)第二次碰撞过程中损失了多少动能；
(3)两次碰撞过程中共损失了多少动能.
答案
（1）1 m/s；（2）0.25J；（3）1.25J
a、碰前两物体同向运动，即v后 > v前，碰后原来在前面的物体速度一定增大，
且v前′ ≥ v后′。
b、碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。
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2、碰撞的可能性判断
2.1 碰撞问题遵循的三个原则
例3、如图所示，质量为m的A小球以水平速度v与静止的质量为3m的B小球正碰
后，A球的速率变为原来的 ，而碰后B球的速度是(以v方向为正方向) ( D )
2、非弹性碰撞：物体碰撞后，形变不能恢复，动能产生损失。生活中，绝大多
数碰撞属于非弹性碰撞。
动量守恒：
动能损失，转化成声能和内能：
7
1、 弹性碰撞和非弹性碰撞
1.3 碰撞的分类
3、完全非弹性碰撞：一种特殊的非弹性碰撞，物体碰撞后结合在一起，动能损
碰撞知识点讲解总结_
碰撞知识点讲解总结_碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化的过程。
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．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．位移为0.（3）碰撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加．在发生完全非弹性碰撞时总动能减少最多。
2、碰撞的分类（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。
（2）非弹性碰撞1非弹性碰撞：受非弹性力作用，使部分机械能转化为内能的碰撞称为非弹性碰撞。
2完全非弹性碰撞：是非弹性磁撞的特例，这种碰撞的特点是碰后粘在起(或碰后具有共同的速度)，其动能损失最大。
注意：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。
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/。
试根据动量守恒定律和能量守恒定律推导出v1/、v2/的表达式。
二、对心碰撞和非对心碰撞1．对心碰撞两球碰撞时，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同条直线上，碰撞之后两球的速度仍沿着这条直线，这种碰撞称为对心碰撞，也叫正碰。
注意：发生对心碰撞的两个物体，碰撞前后的速度都沿同一条直线，它们的动量也都沿这条直线，在这个方向上动量守恒。
2．非对心碰撞两球碰撞时，碰撞之前的运动速度与两球心的连线不在同条直线上，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。
斜碰也遵循动量守恒定律，但情况较复杂，中学阶段不作要求。
注意：发生非对心碰撞的两个小球，可以将小球速度沿球心连线和垂直球心连线两个方向分解，在这两个方向上应用动量守恒定律列式求解。
三、散射1、散射：在粒产物理和核物理中，常常使一束粒子射人物体，粒子与物体中的微粒碰撞。
动量守恒定律第4节碰撞讲义-人教版高中物理选修3-5讲义练习
第4节碰撞1.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。
2．两小球碰撞前后的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，这种碰撞称为正碰，也叫对心碰撞。
3．微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接触”，这样的碰撞又叫散射。
一、碰撞的分类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。
二、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，则碰后两球速度分别为v1′＝m1－m2m1＋m2v1，v2′＝2m1m1＋m2v1。
2．若m1＝m2的两球发生弹性正碰，v1≠0，v2＝0，则v1′＝0，v2′＝v1，即两者碰后交换速度。
3．若m1≪m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝－v1，v2′＝0。
表明m1被反向以原速率弹回，而m2仍静止。
4．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。
三、散射1．定义微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“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。
1．自主思考——判一判(1)两小球在光滑水平面上碰撞后粘在一起，因而不满足动量守恒定律。
(×)(2)速度不同的两小球碰撞后粘在一起，碰撞过程中没有能量损失。
碰撞
§4.5 碰 撞引入课题一、 碰撞1、定义：两个或两个以上做相对运动的物体在相互靠近时无论是否接触只要在极短的时间内相互作用使得它们的运动张态发生明显的变化相互交换了动量和能量，这一过程就称为碰撞2、特点：（1）碰撞的短暂时间内相互作用很强，（2）碰撞前后状态变化突然且明显根据碰撞的特点碰撞过程中动量守恒，可以应用动量守恒定律讨论碰撞问题 3、碰撞的分类：对心碰撞：碰撞前后速度矢量均沿两球的连心线非对心碰撞：碰撞前后速度矢量均不沿两球的连心线对心碰撞是碰撞的理想化模型实际中不存在绝对的对心碰撞。
既然这样为什么还要研究对心碰撞呢？原因为：（1）对心碰撞可以将碰撞问题简化 （2）实际中的许多碰撞可以抽象为对心碰撞（3）由对心碰撞得出的规律有一些也使用于非对心碰撞 二、对心碰撞 1、碰撞过程以两球的对心碰撞为例分析对心碰撞的过程，对心碰撞过程可以分为四个阶段：设质量为m 1、 m 2 的两小球，速度分别10v 和20v,均沿两球的连心线且v 10>v 20 (1) 接触阶段：v 10>v 20（2）挤压阶段：v 10>v 20（3）挤压最甚：v 1=v 2(4) 恢复阶段：v 1<v 2实验发现不同材料的小球碰撞时恢复阶段的情况不同，有的能完全恢复，有的则完全不能恢复，有的部分恢复2、对心碰撞基本公式用质量为m 1 、 m 2的两滑块在气垫导轨上做对心碰撞实验碰撞前的速度分别为10v 和20v ，测得碰撞后的速度 分别21v 和v.根据碰撞的特点碰撞过程中相互作用的内力远大于外力,可以忽略外界影响认为碰撞过程中动量守恒，应用动量守恒定律得：2021012211v m v m v m v m+=+ (1) 与速度矢量平行建x 坐标轴上式的投影方程为：2021012211v m v m v m v m +=+ (2)改变碰前两球的速度发现碰后两球的速度也随着改变，经过多次实验对得到的实验数据进行分析发现： 对于一定材料的小球，碰撞后两球分开的相对速度 与碰撞前两球接近的相对速度成正比，比例常数用e 表示，则 201012v v v v e --=(3)e 叫做恢复系数说明：恢复系数由两球材料的弹性决定可用碰撞实验测得，实验发现： ≤0e 1≤ (4)(1)、(2)式是对心碰撞得两个基本公式，因为研究碰撞问题无非就是已知碰前速度求碰后速度或已知碰后速度求碰前速度再或者求碰撞前后动能的损失，这些问题由（1）、（2）两式都可以解决。
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碰撞的分类
1. 机械碰撞：指两物体在速度较慢或相对静止时发生的碰撞，如两车低速相撞或物体自由落下。
2. 爆炸碰撞：指由于化学反应或核反应等导致物质内部能量释放的暴力碰撞，如炸药爆炸或核武器爆炸。
3. 行星碰撞：指两个或多个天体相撞的现象，如地球和月球之间的撞击。
4. 粒子碰撞：指高能量粒子相互碰撞的现象，如粒子加速器中的粒子碰撞。
5. 液态碰撞：指两种液体相互碰撞的现象，如海浪与岸边相撞或水波冲击水坝。
6. 气体碰撞：指两种气体相互碰撞的现象，如风暴中的风吹跨树木相撞。
7. 弹性碰撞：指在碰撞过程中，物体恢复原来的形态和能量的碰撞，如弹簧相撞。
8. 非弹性碰撞：指在碰撞过程中，物体不完全恢复原来的形态和能量的碰撞，例如在汽车碰撞时发生的变形。