人教版 (2019)选择性必修 第一册5 弹性碰撞和非弹性碰撞多媒体教学ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册5 弹性碰撞和非弹性碰撞多媒体教学ppt课件，共50页。PPT课件主要包含了目标体系构建，课前预习反馈，弹性碰撞和非弹性碰撞，图甲和图丙，弹性碰撞的实例分析，同一条直线，课内互动探究，探究，碰撞的特点和分类，碰撞和爆炸的比较等内容，欢迎下载使用。

1．理解什么是弹性碰撞和非弹性碰撞。2．知道什么是对心碰撞和非对心碰撞。3．会运用动量守恒定律和能量守恒定律分析、解决碰撞等相互作用的问题。
1.弹性碰撞如果系统在碰撞前后_________不变，这类碰撞叫作弹性碰撞。2．非弹性碰撞非弹性碰撞：如果系统在碰撞后_________减少，这类的碰撞叫作非弹性碰撞。3．研究气垫导轨上滑块碰撞前后动能的变化如图所示，滑块在碰撞过程中可以看作弹性碰撞的是__________________；可以看作非弹性碰撞的是_________。
『判一判』(1)两物体间发生瞬间碰撞，动量一定守恒，机械能可能不守恒。( 　　)(2)两物体间发生碰撞，动量和动能都守恒。( 　　)
『选一选』质量为ma＝1 kg，mb＝2 kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移—时间图像如图所示，则可知碰撞属于( 　　)A．弹性碰撞 B．非弹性碰撞C．完全非弹性碰撞 D．条件不足，不能确定
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__________________上，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。这种碰撞也叫作_________碰撞或_________碰撞。2．弹性正碰的特点：假设物体m1，以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性正碰。(1)碰撞前与碰撞后系统的_______相同，_________相同。(2)两球质量相等时，碰撞的特点是________________________________。
m2以v1的速度向前运动，m1
(3)m1>m2时，碰撞的特点是m1和m2都_________运动，且m1的速度_________m2的速度。(4)m1『判一判』(3)两物体发生斜碰时，动量不守恒。( 　　)(4)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。( 　　)(5)一个运动的球与一个静止的球发生弹性正碰，碰撞后速度“互换”。( 　　)
『想一想』如图所示，五个完全相同的金属球沿直线排列并彼此邻接，把最左端的小球拉高释放，撞击后发现最右端的小球摆高，而其余四球不动，你知道这是为什么吗？解析：由于小球发生了弹性碰撞，碰撞中的动量和机械能都守恒，发生了速度、动能的“传递”。
要点提炼1.碰撞的种类及特点
(1)当遇到两物体发生碰撞的问题，不管碰撞环境如何，要首先想到利用动量守恒定律。(2)对心碰撞是同一直线上的运动过程，只在一个方向上列动量守恒方程即可，此时应注意速度正、负号的选取。
典例剖析1．甲、乙两球在水平光滑轨道上同方向运动，已知它们的动量分别是p1＝5 kg·m/s、p2＝7 kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰撞后乙的动量为10 kg·m/s，则两球的质量m1与m2的关系可能是( 　　)A．m1＝m2 B．2m1＝m2C．4m1＝m2 D．6m1＝m2
(多选)如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰。小球的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的x－t(位移—时间)图像。已知m1＝0.1 kg。由此可以判断( )A．碰前质量为m2的小球静止，质量为m1的小球向右运动B．碰后质量为m2的小球和质量为m1的小球都向右运动C．m2＝0.3 kgD．碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能
要点提炼弹性碰撞的一动一静模型：A球碰撞原来静止的B球
典例剖析2.(多选)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等D．第一次碰撞后，两球的最大摆角相等
如图所示，B、C、D、E、F,5个小球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E,4个球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于F球质量。A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后( 　　)A．5个小球静止，1个小球运动B．4个小球静止，2个小球运动C．3个小球静止，3个小球运动D．6个小球都运动
解析：A球与B球相碰时，由于A质量小于B，A弹回，B获得速度与C碰撞，由于发生的碰撞为弹性碰撞且质量相等，B静止，C获得速度，同理，C和D的碰撞，D与E的碰撞都是如此，E获得速度后与F的碰撞过程中，由于E的质量大于F，所以E、F碰后都向右运动。所以碰撞之后，A、E、F三球运动，B、C、D三球静止。
分析碰撞问题的“三个原则”在所给的条件不足的情况下，碰撞结果有各种可能，但不管哪种结果必须同时满足以下三条：1．动量守恒即p1＋p2＝p1′＋p2′。
3．速度要符合实际情景如果碰前两物体同向运动，则后面物体的速度大于前面物体的速度，即v后>v前，否则无法实现碰撞。碰撞后，原来在前的物体的速度一定增大，且原来在前的物体的速度大于或等于原来在后的物体的速度，即v前′≥v后′，否则碰撞没有结束，如果碰前两物体是相向运动，则碰后，两物体的运动方向不可能都不改变，动量小的一定反向，除非两物体碰撞后速度均为零。
如图所示，两个大小相同的小球A、B用等长的细线悬挂于O点，线长为L，mA＝2mB，若将A由图示位置静止释放，在最低点与B球相碰，重力加速度为g，则下列说法正确的是( 　　)
一、弹性碰撞和非弹性碰撞1．(2023·六盘水高二期中)2023年9月21日，“天宫课堂”第四课开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在空间站内做了“验证动量守恒定律”的实验。假设实验所用较小钢球的质量为较大钢球质量的一半，较小钢球以大小为1 m/s的水平向左的速度与静止的较大钢球正碰，碰后速度大小分别为v1、v2，两钢球的碰撞可视为完全弹性碰撞。则( 　　)
2．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为1 kg的小球以1 m/s的速度向前运动，与质量为3 kg的静止木块发生碰撞，假设碰撞后木块的速度是v木＝1 m/s，则( 　　)A．v木＝1 m/s这一假设是合理的，碰撞后球的速度为v球＝－2 m/sB．v木＝1 m/s这一假设是合理的，碰撞后小球被弹回来C．v木＝1 m/s这一假设是不合理的，因为这种情况不可能发生D．v木＝1 m/s这一假设是可能发生的，但由于题给条件不足，v球的大小不能确定
二、弹性碰撞实例分析3.如图，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．A和B都向左运动B．A和B都向右运动C．A向右运动，B向左运动D．A向左运动，B向右运动
解析：选向右为正方向，则A的动量pA＝m·2v0＝2mv0，B的动量pB＝－2mv0。碰前A、B的动量之和为零，因动量守恒，则碰后A、B的动量之和也应为零，可知四个选项中D符合题意，选项C虽然不违背动量守恒，但违背了运动方向的合理性，A、B两个滑块不可能穿越对方而运动，故只有选项D正确。
4．(多选)(2023·山东潍坊高二检测)如图所示，质量为1 kg的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的弧面光滑，底部与水平面相切，一个质量为2 kg的小球以3 m/s的初速度滑上滑块，已知小球不能越过滑块，g取10 m/s2。则( )A．小球滑到滑块的最高点时，小球的速度大小为零B．小球滑到滑块的最高点时，滑块的速度大小为2 m/sC．小球滑到滑块的最高点时，小球上升的高度为0.15 mD．滑块所能获得的最大速度为4 m/s
5．如图所示，质量为1 kg的小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的高度h＝0.45 m。物块B的质量是小球的2倍，置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上摆至距水平面0.05 m高处速度减为0。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，求：(g取10 m/s2)
(1)小球A在与物块B碰撞前瞬间，对细线的拉力；(2)发生正碰后，物块B的速度大小；(3)请判定此碰撞是否为弹性碰撞，并说明理由；(4)若物块B在水平面上滑行时间t＝1 s，则其与水平面间的动摩擦因数μ为多大。答案：(1)30 N　(2)2 m/s　(3)弹性碰撞　(4)0.2