动量守恒定律 第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞
课时1 弹性碰撞和非弹性碰撞
1. 理解弹性碰撞和非弹性碰撞． 2. 知道对心碰撞和非对心碰撞．
3. 会根据“三个依据”分析碰撞的可能性．
活动一：探究弹性碰撞和非弹性碰撞
两个具有相对运动的宏观物体或微观粒子在很短时间内的相互作用过程称为碰撞． 1. 如图所示的装置叫牛顿摆．五个质量相同的小钢球由吊绳固定，彼此间接触，无相互挤压．请记录下列实验中的实验现象： (1)拉起左侧的一个小球并释放； (2)拉起左侧的两个小球并释放； (3)拉起左侧的三个小球并释放．
2. 宏观物体发生碰撞，可把参与碰撞的两个物体视为一个系统．由于两物体相互作用时间很短，相互作用的内力很大，所有系统所受外力一般可以忽略不计．这样，就可应用动量守恒定律研究碰撞问题．
(1)将牛顿摆进行模型简化：如图所示，将质量均为m的钢球A、B用长度均为L的丝线悬挂起来，使B球自然下垂，处于静止状态，拉起A球，与竖直方向夹角为θ，放开后与B球碰撞，发现碰撞后A球静止下来，而B球能上升到与A球原来相同的高度．请通过计算，写出A、B两球组成的系统在碰撞前后的动量变化了多少？动能变化了多少？
(2)如图甲、乙所示，物体A、B的质量均为m，物体B静止在光滑水平面上，物体A以速度v0正对B运动，碰撞后两个物体粘在一起，以速度v继续前进，求两物体组成的系统碰撞前后的总动能；碰撞过程中总动能守恒吗？
(3)根据碰撞过程中机械能是否守恒，将碰撞分为以下两类： ①弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒．
②非弹性碰撞：碰撞过程中系统机械能不守恒．特别地，如果碰撞后相互作用的物体成为一个整体，有共同速度，则系统损失的机械能最多，这种碰撞称为完全非弹性碰撞． ．．
3. 分析一维情况下“一动一静”弹性碰撞模型．
如图所示，质量为m1的小球A以速度v0向右与质量为m2的静止小球B发生碰撞，若两者间的碰撞是弹性碰撞：
(1)试求碰后两球的速度分别为多少？
(2)对一维弹性碰撞下第(1)问结果的几点讨论： ．．．．
①若m1＝m2，则有v′1＝________，v′2＝________，即两者碰后________．注意，即使B小球速度不为零也会发生速度交换，可以借助牛顿摆进行验证．
②若m1?m2，则有v′1＝________，v′2＝________，表明m1被反向以原________弹回，而m2仍静止．
③若m1?m2，则有v′1＝________，v′2＝________，表明m1的速度________，m2以2v0的速度被撞出去．
请举出生活中符合②③情况的例子．
活动二：知道对心碰撞与非对心碰撞
1. 如图所示为打台球的情景，质量相等的母球与目标球发生碰撞，有时碰撞后目标球的运动方向在碰撞前两球的球心连线上，有时不在连线上，这是什么原因？两个小球碰撞时一定交换速度吗？
2. 根据两球碰撞前运动速度与两球心连线是否共线，可以将碰撞分为以下两类：
(1)正碰(对心碰撞)：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．
(2)斜碰(非对心碰撞)：碰撞之前球的运动速度与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线．
请完成教材上“对心碰撞和非对心碰撞”部分的“思考与讨论”，并说出画图的根据．
3. 微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接触”，因此微观粒子的碰撞又叫作散射．由于粒子间发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子碰撞后飞向四面八方．如图所示是金原子核对α粒子的散射，当α粒子接近金原子核时动量守恒吗？为什么？
5-1弹性碰撞和非弹性碰撞 学案(无答案)-人教版(2019)高中物理选择性必修第一册
