粤教版 (2019)选择性必修 第一册第五节 弹性碰撞与非弹性碰撞图文ppt课件

这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第一册第五节 弹性碰撞与非弹性碰撞图文ppt课件，共43页。PPT课件主要包含了机械能，交换速度，损失的动能，答案3kg等内容，欢迎下载使用。
1.弹性碰撞：碰撞前后系统机械能____．2.非弹性碰撞：碰撞前后系统的______不再相等．3.完全非弹性碰撞：碰撞前后系统的机械能损失____．
如下图所示，在光滑的水平面上放有用轻质弹簧拴连的两个物块1、2，现给物块1一初速度v0，此时弹簧处于原长状态．
1.现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞．已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是(　　)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
1.碰撞过程的五个特点．(1)时间特点：在碰撞、爆炸现象中，相互作用的时间很短．(2)相互作用力的特点：在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后急剧减小，平均作用力很大．(3)动量守恒条件的特点：系统的内力远远大于外力，所以系统即使所受合外力不为零，外力也可以忽略，系统的总动量守恒．(4)位移特点：碰撞、爆炸过程是在一瞬间发生的，时间极短，在物体发生碰撞、爆炸的瞬间，可忽略物体的位移，认为物体在碰撞、爆炸前后仍在同一位置．(5)能量特点：碰撞前总动能Ek与碰撞后总动能Ek′满足：Ek≥Ek′.
2.碰撞中系统的能量．(1)弹性碰撞：动量守恒，机械能守恒．(2)非弹性碰撞：动量守恒，动能有损失，转化为系统的内能．(3)完全非弹性碰撞：动量守恒，动能损失最大，碰撞后两物体粘合在一起以相同的速度运动．
【典例1】　如右图所示，一质量M＝2 kg的带有弧形轨道的平台置于足够长的水平轨道上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置一小球B．从弧形轨道上距离水平轨道高h＝0.3 m处由静止释放一质量mA＝1 kg的小球A，小球A沿轨道下滑后与小球B发生弹性正碰，碰后小球A被弹回，且恰好追不上平台．已知所有接触面均光滑，重力加速度g取10 m/s2，求小球B的质量．
[核心点拨]　(1)所有接触面均光滑，可知小球下滑过程中弧形轨道与小球组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒．(2)A球与B球发生弹性碰撞，说明两球碰撞过程中动量、动能均守恒．(3)A球与B球碰后恰好追不上平台，说明A球最终速度水平向左，且与平台速度相等．
处理碰撞类问题的注意事项(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)注意是在哪一个方向上列动量守恒方程，另外还得注意速度正、负号的选取．(3)对于斜碰，要在相互垂直的两个方向上分别应用动量守恒定律．
1.下列关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．如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫作非弹性碰撞C．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
解析：碰撞是十分普遍的现象，它是相对运动的物体相遇时发生的一种现象，碰撞时在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化，故A正确；如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫作弹性碰撞，故B错误；碰撞现象中，一般内力远大于外力，但碰撞如果是非弹性碰撞，则存在动能损失，故C错误；微观粒子的相互作用同样具有短时间内发生强大内力作用的特点，所以仍然是碰撞，故D错误．
2.(2024·江苏南通高二月考)如下图所示，将质量分别为mA＝1 kg、mB＝3 kg的A、B两个物体放在光滑的水平面上，物体B处于静止状态，B的左端与一轻弹簧相连接．现在给物体A一水平向右的初速度v0＝4 m/s，则下列说法正确的是(　　)A．弹簧压缩到最短时，A物体的速度大小为0B．弹簧压缩到最短时，A物体的速度为2 m/sC．整个过程中弹簧储存的最大弹性势能为6 JD．整个过程中A、B系统的最小动能为6 J
处理碰撞问题的三个原则．(1)动量守恒，即p1＋p2＝p1′＋p2′.(2)动能不增加，即Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′.
【典例2】　(多选)如右图所示，在光滑的水平支撑面上，有A、B两个小球，A球动量为10 kg·m/s，B球动量为12 kg·m/s，A球追上B球并相碰，碰撞后，A球动量变为8 kg·m/s，方向没变，则A、B两球质量的比值为(　　)A．0.5　　　　　　　B．0.6C．0.65 D．0.75[核心点拨]　(1)从运动角度：碰前满足vA>vB，碰后满足vB′≥vA′.(2)从能量角度：碰前总动能不小于碰后总动能．
同向追及碰撞问题的三个特点(1)碰撞过程中系统动量守恒．(2)碰撞后系统的机械能不增加：对于弹性碰撞，碰撞后系统的总动能不变；对于非弹性碰撞，系统的总动能将减少．(3)碰撞后物体的运动状态要符合实际情况．例如物体A追上物体B并发生碰撞，则碰前A的速度肯定大于B的速度，而碰后A的速度又必须小于或等于B的速度或者A做反向运动．
3.(2024·江苏连云港高二统考期中)如图所示，质量相等的A、B两小球在光滑的水平面上发生正碰，碰前A、B的速度分别为vA＝3 m/s，vB＝－1 m/s，碰后A、B两小球的速度vA′和vB′可能是(　　)A．vA′＝－1 m/s，vB′＝1 m/s B．vA′＝2 m/s，vB′＝0C．vA′＝0，vB′＝2 m/s D．vA′＝－2 m/s，vB′＝4 m/s
4.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球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球动量的可能值是(　　)A．pA′＝6 kg·m/s，pB′＝6 kg·m/sB．pA′＝8 kg·m/s，pB′＝4 kg·m/sC．pA′＝－2 kg·m/s，pB′＝14 kg·m/sD．pA′＝－4 kg·m/s，pB′＝17 kg·m/s
解决爆炸类问题时，要抓住以下三个特征．
[核心点拨]　(1)在最高点爆炸过程中，水平方向上动量守恒．(2)爆炸过程中，系统内的化学能转化为机械能．
(1)另一块爆炸后瞬间的速度大小；
(2)爆炸过程系统增加的机械能．
答案：2m(v cs θ)2
处理爆炸问题的注意事项(1)在处理爆炸问题，列动量守恒方程时应注意：爆炸前的动量是指即将爆炸那一刻的动量，爆炸后的动量是指爆炸刚好结束时那一刻的动量．(2)在爆炸过程中，系统的动量守恒，机械能增加．
5.(2024·广东肇庆市第一中学校考)冲天炮飞上天后会在天空中爆炸．当冲天炮从水平地面斜飞向天空后且恰好沿水平方向运动的瞬间，突然炸裂成一大一小P、Q两块，且质量较大的P仍沿原来方向飞出去，则(　　)A．质量较大的P先落回地面B．炸裂前后瞬间，总动量守恒C．炸裂后，P飞行的水平距离较大D．炸裂时，P、Q两块受到的内力的冲量相等
解析：在炸裂过程中，冲天炮所受重力远小于内力，故系统的总动量守恒，因此P、Q两块的速度方向均沿水平方向，之后做平抛运动回到地面，故二者同时落地，故A错误，B正确；炸裂时，质量较小的Q的运动方向可能仍沿原来的方向，也可能与原方向相反，无法确定P、Q两块炸裂时速度的大小关系，也就无法比较水平距离大小关系，故C错误；炸裂时P、Q两块受到的内力大小相等、方向相反，故炸裂时P、Q两块受到的内力的冲量大小相等、方向相反，故D错误．
6.如右图所示，质量为m的炮弹运动到水平地面O点正上方时速度沿水平方向，离地面高度为h，炮弹动能为E.若此时发生爆炸，炮弹炸为质量相等的两部分，两部分的动能之和为2E，速度方向仍沿水平方向，爆炸时间极短，重力加速度为g，不计空气阻力和火药的质量．求炮弹的两部分落地点之间的距离．