第4节 弹性碰撞与非弹性碰撞
学习目标：1.[物理观念]知道非弹性碰撞、完全非弹性碰撞和弹性碰撞的概念和特点． 2.[科学思维]掌握弹性碰撞的规律，能根据弹性碰撞的规律解释判断有关现象和解决有关的问题． 3.[科学思维]会应用动量、能量的观点分析、解决一维碰撞问题．
一、不同类型的碰撞
1．弹性碰撞
碰撞前后系统的总动能相等的碰撞称为弹性碰撞．
2．非弹性碰撞
碰撞过程中机械能有损失的碰撞称为非弹性碰撞．
3．完全非弹性碰撞
碰撞后物体结合在一起，系统的动能损失最大的碰撞称为完全非弹性碰撞．
二、弹性碰撞
1．实验与探究
(1)质量相等的两个钢球碰撞时，碰撞后两球交换了速度，可得碰撞前后两球的总动能相等．
(2)质量较大的钢球与静止的质量较小的钢球发生弹性碰撞，碰后两球运动方向相同．
(3)质量较小的钢球与静止的质量较大的钢球发生弹性碰撞，碰后质量较小的钢球速度方向与原来相反．
2．弹性碰撞的规律
设质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止的小球发生弹性碰撞，碰后m1、m2的速度分别为v1′和v2′，由动量守恒和动能守恒有m1v1＝m1v1′＋m2v2′ ①
m1v＝m1v′＋m2v′ ②
以上两式联立可解得v1′＝v1，v2′＝v1，
由以上两式对弹性碰撞实验研究结论的解释：
(1)当m1＝m2时，v1′＝0，v2′＝v1，表示碰撞后两球交换速度；
(2)当m1＞m2时，v1′＞0，v2′＞0，表示碰撞后两球向前运动；
(3)当m1＜m2时，v1′＜0，v2′＞0，表示碰撞后质量小的球被反弹回来．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)弹性碰撞过程中动量守恒、动能不守恒． (×)
(2)完全非弹性碰撞，动量守恒，动能也守恒． (×)
(3)三种碰撞中，动量都守恒． (√)
(4)速度不同的两小球碰撞后粘在一起，碰撞过程中没有能量损失． (×)
2．(多选)下面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．在碰撞现象中，一般内力都远远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒
C．如果碰撞过程中机械能也守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞
D．微观粒子的碰撞由于不发生直接接触，所以不满足动量守恒的条件，不能应用动量守恒定律求解
AB [碰撞过程中机械能守恒的碰撞为弹性碰撞，C错；动量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一．不仅低速、宏观物体的运动遵守这一规律，而且高速、微观物体的运动也遵守这一规律，D错．]
3．现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速度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
A [由动量守恒有3m·v－mv＝0＋mv′所以v′＝2v，碰前总动能：Ek＝·3m·v2＋mv2＝2mv2，碰后总动能：Ek′＝mv′2＝2mv2，Ek＝Ek′，所以A对．]
