第3节科学探究——一维弹性碰撞学习目标知识脉络1.知道非弹性碰撞、完全非弹性碰撞和弹性碰撞的概念和特点.(重点)2.掌握弹性碰撞的规律,能根据弹性碰撞的规律解释判断有关现象和解决有关的问题.(重点)3.会应用动量、能量的观点分析,解决一维碰撞问题.(难点)不同类型的碰撞[先填空]1.非弹性碰撞碰撞过程中物体会有动能损失;即动能不守恒的碰撞称为非弹性碰撞.2.完全非弹性碰撞碰撞后物体结合在一起,动能损失最大的碰撞称为完全非弹性碰撞.3.弹性碰撞碰撞过程中形变能够完全恢复,不发热、发声,没有动能损失的碰撞称为弹性碰撞,又称完全弹性碰撞.[再判断]1.弹性碰撞过程中动量守恒、动能不守恒.(×)2.完全非弹性碰撞,动量守恒,动能也守恒.(×)3.三种碰撞中,动量都守恒.(√)[后思考]日常生活中哪些是弹性碰撞,哪些是完全非弹性碰撞?【提示】弹性碰撞:两钢球间的碰撞,台球中母球和子球间的碰撞.完全非弹性碰撞:子弹打入木块.[核心点击]1.时间特点:碰撞现象中,相互作用的时间极短,相对物体的全过程可忽略不计.2.受力特点:在碰撞过程中,系统的内力远大于外力,外力可以忽略,系统的总动量守恒.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.4.能量的特点:碰撞、打击过程系统的动能不会增加,可能减少,也可能不变.1.下面关于碰撞的理解正确的是()1A.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,一般内力都远远大于外力,所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒C.如果碰撞过程中机械能也守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞D.微观粒子的碰撞由于不发生直接接触,所以不满足动量守恒的条件,不能应用动量守恒定律求解E.宏观物体、微观物体的运动都遵守动量守恒定律【解析】碰撞过程中机械能守恒的碰撞为弹性碰撞,C错;动量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一.不仅低速、宏观物体的运动遵守这一规律,而且高速、微观物体的运动也遵守这一规律,D错.【答案】ABE2.(2015·山东高考)如图131所示,三个质量相同的滑块A、B、C,间隔相等地静置于同一水平直轨道上.现给滑块A向右的初速度v0,一段时间后A与B发生碰撞,碰后A、B分别以v0、v0的速度向右运动,B再与C发生碰撞,碰后B、C粘在一起向右运动.滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值.两次碰撞时间均极短.求B、C碰后瞬间共同速度的大小.【导学号:18850011】图131【解析】设滑块质量为m,A与B碰撞前A的速度为vA,由题意知,碰撞后A的速度v′A=v0,B的速度vB=v0,由动量守恒定律得mvA=mv′A+mvB①设碰撞前A克服轨道阻力所做的功为WA,由功能关系得WA=mv-mv②设B与C碰撞前B的速度为v′B,B克服轨道阻力所做的功为WB,由功能关系得WB=mv-mv′③据题意可知WA=WB④设B、C碰撞后瞬间共同速度的大小为v,由动量守恒定律得mv′B=2mv⑤联立①②③④⑤式,代入数据得v=v0.⑥【答案】v0处理碰撞问题的两点提醒(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,要合理选取所研究的系统.(2)弄清碰撞的类型:弹性碰撞、完全非弹性碰撞还是其他非弹性碰撞.2弹性碰撞的实验研究和规律[先填空]1.实验研究(1)质量相等的两个钢球碰撞时,碰撞后两球交换了速度,可得碰撞前后两球的总动能相等.(2)质量较大的钢球与静止的质量较小的钢球发生弹性碰撞,碰后两球运动方向相同.(3)质量较小的钢球与静止的质量较大的钢球发生弹性碰撞,碰后质量较小的钢球速度方向与原来相反.2.弹性碰撞的规律设质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止的小球发生弹性碰撞,碰后m1、m2的速度分别为v1′和v2′,由动量守恒和动能守恒有m1v1=m1v1′+m2v2′m1v=m1v′+m2v′以上两式联立可解得v1′=v1,v2′=v1,由以上两式对弹性碰撞实验研究结论的解释:(1)当m1=m2时,v1′=0,v2′=v1,表示碰撞后两球交换速度;(2)当m1>m2时,v1′>0,v2′>0,表示碰撞后两球向前运动;(3)当m1<m2时,v1′<0,v2′>0,表示碰撞后质量小的球被反弹回来.[再判断]1.速...