高中人教版 (2019)5 弹性碰撞和非弹性碰撞学案

这是一份高中人教版 (2019)5 弹性碰撞和非弹性碰撞学案，文件包含第14讲碰撞类问题学生版docx、第14讲碰撞类问题教师版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共25页， 欢迎下载使用。
二、知识点解析
1．碰撞概念
(1)内容：做相对运动的两个物体相遇而发生相互作用，在很短的时间内它们的运动状态发生显著的变化，这一过程叫做碰撞．
v1
v2
(2)碰撞过程：
a：
f1
f2
f1
f2
b：压缩阶段
c：极大形变
f2
f1
d：恢复阶段
v'1
v'2
e：
无论是相向运动还是同向运动，当两个物体相遇而发生相互作用时，由于相互作用力，两个物体之间将会发生挤压，这个挤压过程将会达到一个极大值，也就是两个物体都将达到最大形变，之后两个物体恢复形变，运动状态从而发生改变．
2．碰撞特点
a：时间特点：相互作用的时间很短，所以当物体发生碰撞或爆炸时，可忽略物体的位移．可以认为物体在发生碰撞瞬间前后位置保持不变．
b：相互作用力特点：在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后再急剧减小，平均作用力很大．
c：系统所受的内力远远大于外力，所以动量守恒定律适用于碰撞过程．
3．碰撞分类
(1)按碰撞过程中动能损失的情况，可将碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞，其中非弹性碰撞又分为一般非弹性碰撞和完全非弹性碰撞．其中弹性碰撞没有动能损失，完全非弹性碰撞的动能损失最大，一般非弹性碰撞的动能损失介于两种碰撞之间．
(2)按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一条直线，可将碰撞分为正碰和斜碰．
①正碰：碰撞前后，物体的运动方向在同一条直线上，也叫对心碰撞．
②斜碰：碰撞前后，物体的运动方向不在同一条直线上，也叫非对心碰撞．
4．弹性碰撞
弹性碰撞是碰撞过程无机械能损失的碰撞，遵循的规律是动量守恒和系统机械能守恒．确切地说是碰撞前后动量守恒，动能不变．在题目中常见的弹性球、光滑的钢球是弹性碰撞．
比如说有A、B两个刚性小球，它们的质量分别是m1、m2，小球B静止在光滑水平面上，A以初速度v0与小球B发生弹性碰撞，求碰撞后小球A的速度v1，物体B的速度v2大小和方向．
取小球A初速度v0的方向为正方向，因发生的是弹性碰撞，碰撞前后动量守恒、动能不变有：，解得：，．
结论：
(1)当m1=m2时，v1=0，v2=v0，显然碰撞后A静止，B以A的初速度运动，两球速度交换，并且A的动能完全传递给B，因此m1=m2也是动能传递最大的条件．
(2)当m1>>m2时，v1=v0，v2=2v0，这表示碰撞后第一个物体的速度没有发生变化，第二个物体以第一个物体速度的两倍飞出．
(3)当m1