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第1节碰撞学习目标素养提炼1.知道碰撞的概念、碰撞的分类及分类依据．2.会分析碰撞中动能的变化．3.会通过实验探究碰撞中的不变量.一个概念——碰撞一个实验——探究碰撞前后物体动能的变化01课前自主梳理02课堂合作探究03随堂演练达标一、碰撞的定义做相对运动的两个(或几个)物体相遇而发生相互作用，在的时间内，它们的会发生显著变化，这一过程叫作碰撞．二、碰撞的分类1．弹性碰撞：碰撞前后两滑块的不变．2．非弹性碰撞：碰撞后两滑块的总动能了．3．完全非弹性碰撞：两物体碰后，以相同的速度运动．很短运动状态总动能减少粘在一起三、弹性碰撞和非弹性碰撞的区分1．从形变的角度：发生弹性碰撞的两物体碰后能够恢复原状，而发生非弹性碰撞的两物体碰后恢复原状．2．从动能的角度：发生弹性碰撞的两物体碰撞前后总动能，发生非弹性碰撞的两物体碰撞后的总动能，在完全非弹性碰撞中动能损失最多.不能不变减少[判断辨析](1)两物体碰撞，它们的速度将发生变化．()(2)在做“探究碰撞前后物体动能的变化”的实验中，气垫导轨应水平放置．()(3)任何碰撞的两物体，碰撞后总动能一定减少．()(4)完全非弹性碰撞中动能的减少最多．()√√×√要点一碰撞中的动能变化及碰撞分类[探究导入]某实验小组用课本中“探究碰撞前后物体动能的变化”的实验方案，探究碰撞前后物体动能的变化．探究中分别得到了两组数据，如下表所示：m1与静止的m2碰撞，碰后分开(表一)碰撞前碰撞后m1/kgm2/kgm1的速度v1(m/s)动能Ek1(J)m1的速度v1′(m/s)m2的速度v2(m/s)总动能Ek(J)0.3200.2200.321①____0.07330.360②____m1与静止的m2碰撞，碰后粘在一起(表二)碰撞前碰撞后m1/kgm2/kgm1的速度v1(m/s)动能Ek1′(J)m1、m2共同的速度v(m/s)总动能Ek′(J)0.2400.2200.271③____0.140④____计算这两个表格中滑块碰撞前后的总动能．通过比较，你有什么发现？答案：①0.0165②0.0151③0.0088④0.0045从表一的数据可以看出：在实验误差允许范围内，两滑块碰撞前后的总动能几乎相等．从表二的数据可以看出：两滑块碰撞前后的总动能并不相等，碰撞后总动能减少了．1．碰撞的特点(1)相互作用时间短．(2)相互作用力大．因此其他外力可以忽略不计．2．碰撞中能量的特点：碰撞过程中，一般伴随机械能的损失，即Ek1′＋Ek2′≤Ek1＋Ek2.3．碰撞的类型及区分(1)弹性碰撞：两个物体碰撞后形变能够完全恢复，碰撞后没有动能转化为其他形式的能，即碰撞前后两物体构成的系统的动能相等．(2)非弹性碰撞：两个物体碰撞后形变不能完全恢复，该过程有动能转化为其他形式的能，总动能减少．(3)完全非弹性碰撞(非弹性碰撞的特例)：两物体碰撞后粘在一起以共同的速度运动，该碰撞过程动能损失最多．[典例1]如图所示，有A、B两物体，质量分别为m1、m2且m1＝3m2，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，碰撞后A静止，B以2v的速率反弹，那么A、B的碰撞为()A．弹性碰撞B．非弹性碰撞C．完全非弹性碰撞D．无法判断[解析]设m1＝3m，m2＝m碰撞前总动能Ek＝12m1v21＋12m2v22＝2mv2碰撞后总动能Ek′＝12m1v1′2＋12m2v2′2＝0＋12×m(2v)2＝2mv2因为碰撞前后总动能不变，故为弹性碰撞，A项正确．[答案]A(多选)下列关于常见的碰撞的分类说法正确的是()A．碰撞前后两物体的总动能不变的碰撞，叫弹性碰撞B．碰撞前后两物体的总动能减少的碰撞，叫非弹性碰撞C．碰撞前后两物体的总动能增加的碰撞，叫非弹性碰撞D．碰撞后两物体具有共同速度的碰撞，叫完全非弹性碰撞解析：常见的碰撞是按照碰撞前后总动能的变化进行分类的，总动能减少的一类叫非弹性碰撞，若减少得最多，且碰撞后两物体具有共同速度，则叫完全非弹性碰撞；另一类是碰撞前后动能守恒，这类碰撞叫作弹性碰撞，或者叫完全弹性碰撞．故C错误，A、B、D正确．答案：ABD要点二碰撞模型的拓展[典例2]如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞．A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是()A．A开始运动时B．A的速度等于v时C．B的速度等于零时D．A和B的速度相等时[解析]方法一：B和A(包括弹簧)的作用，可以看成广义上的碰撞，两物体碰后粘在一起或碰后具有共同速度时，其动能损失最多，故选D.方法二：B与弹簧作用后，A加速，B减速，当A、B速度相等时，弹簧最短、弹性势能最大，系统动能损失最多，故D正确．[答案]D[总结提升]两物体通过弹簧的相互作用可以看成广义上的碰撞，当弹簧最短(两物体速度相等)时弹性势能最大，此时系统动能最小，故相当于完全非弹性碰撞；当弹簧完全恢复原状(两物体分离)时相当于弹性碰撞．1．(碰撞的特点)(多选)关于碰撞的特点，下列说法正确的是()A．碰撞过程的时间极短B．碰撞时，质量大的物体对质量小的物体作用力大C．碰撞时，质量大的物体对质量小的物体的作用力和质量小的物体对质量大的物体的作用力大小相等D．碰撞时，质量小的物体对质量大的物体作用力大答案：AC2．(碰撞中能量损失的可能性)(多选)两个物体发生碰撞，下列说法正确的是()A．碰撞过程中，系统的总动能一定减小B．碰撞过程中，系统的总动能可能不变C．碰撞过程中，系统的总动能可能增大D．碰撞过程中，系统的总动能可能减小答案：BD3．(碰撞问题分析)质量为1kg的A球以3m/s的速度与质量为2kg的静止的B球发生碰撞，碰后两球均以1m/s的速度一起运动，则两球的碰撞属于________碰撞，碰撞过程中动能减少了________J.解析：由于两球碰后速度相同，没有分离，因此两球的碰撞属于完全非弹性碰撞，在碰撞过程中减少的动能为ΔEk＝12mAv2－12(mA＋mB)v′2＝(12×1×32－12×3×12)J＝3J.答案：完全非弹性3