1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞 学案 高中物理人教版（2019）选择性必修第一册

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1.5 弹性碰撞和非弹性碰撞基础知识导学一、弹性碰撞和非弹性碰撞1．弹性碰撞：系统在碰撞前后动能不变的碰撞。2．非弹性碰撞：系统在碰撞后动能减少的碰撞。3．实例：(1)钢球、玻璃球碰撞时，机械能损失很小，它们的碰撞可看作弹性碰撞；(2)橡皮泥球之间的碰撞、碰撞后两物体粘在一起运动的碰撞均为非弹性碰撞。二、弹性碰撞的实例分析1．正碰：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。2．弹性正碰实例分析(1)问题情境如图所示，质量为m1的物体以速度v1与原来静止的质量为m2的物体发生弹性正碰，碰后它们的速度分别为v1′和v2′。(2)碰撞过程遵循的规律①系统动量守恒：m1v1＝m1v1′＋m2v2′。②系统没有动能损失：eq \f(1,2)m1v12＝eq \f(1,2)m1v1′2＋eq \f(1,2)m2v2′2。(3)碰撞后两物体的速度v1′＝eq \f(m1－m2,m1＋m2)v1，v2′＝eq \f(2m1,m1＋m2)v1。(4)结果分析讨论①若m1＝m2，则v1′＝0，v2′＝v1，简记为“质量相等，交换速度”；②当m1>m2时，v1′>0，v2′>0，且v2′>v1′，当m1≫m2时，v1′＝v1，v2′＝2v1；③当m10，当m1≪m2时，v1′＝－v1，v2′＝0。重难问题探究弹性碰撞：系统在碰撞前后动能不变的碰撞非弹性碰撞：系统在碰撞后动能减少的碰撞。基础小题试练1.以下对碰撞的理解，说法正确的是( )A.弹性碰撞一定是对心碰撞B.非对心碰撞一定是非弹性碰撞C.弹性碰撞也可能是非对心碰撞D.弹性碰撞和对心碰撞中动量守恒，非弹性碰撞和非对心碰撞中动量不守恒2.一质量的鸡蛋从100m高处由静止开始自由下落，鸡蛋落到水平地面与地面碰撞的时间约为，不计空气阻力。则该碰撞过程中鸡蛋对地面的平均作用力大小约为( )A.1100N B.600N C.300N D.2200N3.质量为3m，速度为v的小车， 与质量为2m的静止小车碰撞后连在一起运动，则两车碰撞后的总动量是( )A. B.2mv C.3mv D.5mv答案以及解析1.答案：C解析：弹性碰撞是没有机械能损失的碰撞，对心碰撞是速度方向与两球心连线共线的碰撞，因此弹性碰撞可能是对心碰撞，也可能是非对心碰撞，故A错误，C正确；非对心碰撞是指速度方向与两球心连线不共线的碰撞，而非弹性碰撞是有机械能损失的碰撞，因此非对心碰撞可能是弹性碰撞，也可能是非弹性碰撞，故B错误；只要物体间相互作用的过程中内力远大于外力，都可以认为系统的动量守恒，因此弹性碰撞、非弹性碰撞、对心碰撞、非对心碰撞中动量均守恒，故D错误。故选C。2.答案：A解析：鸡蛋做自由落体运动，落地速度：；鸡蛋的质量，与地面的接触时间；以向上为正方向，则鸡蛋落地时的速度：，对鸡蛋落地过程，由动量定理得：，代入数据解得：，由牛顿第三定律可知，鸡蛋对地面的平均冲击力为1100N，故A正确，BCD错误。故选：A。3.答案：C解析：两车碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得则两车碰撞后的总动量故选C。