1、目标定位 1.理解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞，了解正碰(对心碰撞)和斜碰(非对心碰撞).2.会应用动量、能量的观点解决一维碰撞问题.3.了解散射和中子的发现过程，体会理论对实践的指导作用，进一步了解动量守恒定律的普适性1碰撞(1)碰撞时间，可以忽略不计(2)碰撞过程中往往远大于，系统所受外力可以忽略不计，所以系统的动量守恒一、弹性碰撞和非弹性碰撞非常短内力外力2三种碰撞类型(1)弹性碰撞动量守恒：m1v1m2v2m1v1m2v2机械能守恒：12m1v2112m2v22 12m1v1212m2v22弹性碰撞特例：两质量分别为 m1、m2 的小球发生弹性正碰，v10，v20，则碰后两球速
2、度分别为 v1 m1m2m1m2v1，v22m1m1m2v1.若m1m2的两球发生弹性正碰，v10，v20，则碰后v10，v2v1，即二者碰后若m1m2，v10，v20，则二者弹性正碰后，v1，v2.表明m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出去若m1m2，v10，v20，则二者弹性正碰后，v1，v2.表明m1被反向以原速率弹回，而m2仍静止交换速度v12v1v10(2)非弹性碰撞动量守恒：m1v1m2v2m1v1m2v2机械能减少，损失的机械能转化为内能|Ek|Ek 初Ek 末Q(3)完全非弹性碰撞：碰撞后或碰后具有速度，这种碰撞机械能损失最大动量守恒：m1v1m2v2(m1m2)v 共碰撞
3、中机械能损失|Ek|12m1v2112m2v2212(m1m2)v2共合为一体共同【深度思考】如何从形变和能量转化两个角度来理解弹性碰撞和非弹性碰撞？答案 两物体发生弹性碰撞时，形变属于弹性形变，碰撞结束后形变能够完全恢复，动能和弹性势能之间相互转化，机械能守恒；发生非弹性碰撞时，形变属于非弹性的，碰撞结束后，不能恢复原状，系统的机械能减少，机械能转化为内能【例1】如图1所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为m1 kg的相同小球A、B、C，现让A球以v02 m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，C球的最终速度vC1 m/s.求：图1(1)A、
4、B两球跟C球相碰前的共同速度多大？(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能？解析(1)A、B 相碰满足动量守恒：mv02mv1得两球跟 C 球相碰前的速度 v11 m/s.(2)两球与 C 碰撞同样满足动量守恒：2mv1mvC2mv2得两球碰后的速度 v20.5 m/s，两次碰撞损失的动能|Ek|12mv20122mv2212mv2C1.25 J.答案(1)1 m/s(2)1.25 J1在碰撞过程中，系统的动量守恒，但机械能不一定守恒2完全非弹性碰撞(碰后两物体粘在一起)机械能一定损失(机械能损失最多)【例 2】在光滑的水平面上，质量为 m1 的小球 A 以速率 v0 向右运动在小球的前方 O
5、点处有一质量为 m2 的小球 B 处于静止状态，如图 2 所示小球 A 与小球 B 发生碰撞后，小球 A、B 均向右运动小球 B 被在 Q 点处的墙壁弹回后与小球 A 在P 点相遇，PQ1.5PO.假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞，求两小球质量之比m1m2.图2解析 从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球 A 和 B 的速度大小保持不变，根据它们通过的路程，可知小球 B 和小球 A 在碰撞后的速度大小之比为 41两球碰撞过程为弹性碰撞，有：m1v0m1v1m2v212m1v2012m1v2112m2v22解得m1m22.答案 21弹性碰撞遵循的规律：碰撞前、后两物体动量守恒，机械
6、能守恒2弹性碰撞模型特例：一动碰一静模型两质量分别为 m1、m2 的小球发生弹性正碰，v10，v20针对训练 如图 3 所示，足够长的光滑轨道由斜槽轨道和水平轨道组成水平轨道上一质量为 mB 的小球处于静止状态，一个质量为 mA 的小球沿斜槽轨道向下运动，与 B 球发生弹性正碰要使小球 A 与小球 B 能发生第二次碰撞，mA 和 mB应满足什么关系？图3答案 mB3mA解析 设小球 A 与小球 B 碰撞前的速度大小为 v0.根据弹性碰撞过程动量守恒和机械能守恒得mAv0mAv1mBv2，12mAv2012mAv2112mBv22.联立解得 v1mAmBmAmB v0，v22mAmAmB v0.
7、要使小球 A 与小球 B 能发生第二次碰撞，小球 A 必须反弹，且速率大于碰后 B 球的速率有|mAmBmAmB v0|2mAmAmB v0，得 mB3mA.1正碰(对心碰撞)：一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着2斜碰(非对心碰撞)：一个运动的球与一个静止的球碰撞，如果碰撞之前球的运动速度与的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离二、对心碰撞、非对心碰撞及散射 两球心这条直线两球心原来两球心的连线3散射(1)定义微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样而发生的碰撞(2)散射方向由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率，所以多
8、数粒子碰撞后飞向“接触”很小四面八方【深度思考】两物体碰撞过程，除了满足动量守恒这一条件外，碰撞中的能量和碰撞前、后的速度还应满足什么条件？答案 碰撞需满足三个条件：1动量守恒，即 p1p2p1p2.2总动能不增加，即 Ek1Ek2Ek1Ek2或 p212m1 p222m2p122m1 p222m2.3速度要符合情景：碰撞后，原来在前面的物体的速度一定增大，且原来在前面的物体的速度大于或等于原来在后面的物体的速度，即 v 前v 后.【例 3】质量为 m、速度为 v 的 A 球跟质量为 3m、静止的 B球发生正碰碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后 B 球的速度允许有不同的值请你论证
9、：碰撞后 B 球的速度可能是以下值中的()A0.6vB0.4vC0.2vD0.1v解析 若发生弹性碰撞，设碰后 A 的速度为 v1，B 的速度为 v2，以 A 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律：mvmv13mv2由机械能守恒定律：12mv212mv21123mv22由以上两式得 v1v2，v2v2若碰撞过程中损失机械能最大，则碰后两者速度相同，设为 v，由动量守恒定律：mv(m3m)v解得 vv4所以在情况不明确时，B 球速度 vB应满足v4vBv2.因此选 B.答案 B碰撞满足的条件(1)动量守恒：p1p2p1p2.(2)动能不增加：Ek1Ek2Ek1Ek2或 p212m1 p222m2p122m1 p222m2.(3)速度要符合情景：碰撞后，原来在前面的物体的速度大于或等于原来在后面的物体的速度，即 v 前v 后，否则碰撞不会结束
