4 碰 撞[目标定位] 1.理解弹性碰撞、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).2.会应用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题.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.一、弹性碰撞和非弹性碰撞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.二、对心碰撞和非对心碰撞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都会偏离原来两球心的连线而运动.想一想 质量相等的两个物体发生正碰时,一定交换速度吗?答案 不一定.只有质量相等的两个物体发生弹性正碰时,同时满足动量守恒和机械能守恒的情况下,两物体才会交换速度.三、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“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. 一、对碰撞问题的理解1.碰撞(1)碰撞时间非常短,可以忽略不计.(2)碰撞过程中内力往往远大于外力,系统所受外力可以忽略不计,所以系统的动量守恒.2.三种碰撞类型(1)弹性碰撞动量守恒:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′机械能守恒:m1v+m2v=m1v1′2+m2v2′2当 v2=0 时,有 v1′=v1,v2′=v1即 v1′=0,v2′=v1推论:质量相等,大小、材料完全相同的弹性小球发生弹性碰撞,碰后交换速度.即 v1′=v2,v2′=v1(2)非弹性碰撞动量守恒:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′机械能减少,损失的机械能转化为内能1|ΔEk|=Ek 初-Ek 末=Q(3)完全非弹性碰撞动量守恒:m1v1+m2v2=(m1+m2)v 共碰撞中机械能损失最多|ΔEk|=m1v+m2v-(m1+m2)v例 1 质量分别为 300 g 和 200 g 的两个物体在无摩擦的水平面上相向运动,速度分别为 50 cm/s和 100 cm/s.(1)如果两物体碰撞并粘合在一起,求它们共同的速度大小;(2)求碰撞后损失的动能;(3)如果碰撞是弹性碰撞,求两物体碰撞后的速度大小.答案 (1)0.1 m/s (2)0.135 J(3)0.7 m/s 0.8 m/s解析 (1)令 v1=50 cm/s=0.5 m/s,v2=-10...