弹性碰撞的实验研究和规律

　　1.基本知识

　　(1)实验研究

　　①质量相等的两个钢球发生弹性碰撞，碰撞前后两球的总动能不变，碰撞后两球交换了速度．

　　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，碰撞过程中两球总动能不变．

　　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，质量较小的钢球被反弹回来，碰撞过程中两球总动能不变．

　　综上可知，弹性碰撞过程中，系统的动量与动能守恒．

　　(3)理论推导

　　质量m1的小球以速度v1与质量m2的静止小球发生弹性碰撞．根据动量守恒和动能守恒，得

　　m1v1＝m1v1′＋m2v2′

　　m1v＝m1v′＋m2v′

　　碰后两球的速度分别为：

　　v′1＝，v′2＝

　　①若m1>m2，v1′和v2′都是正值，表示v1′和v2′都与v1方向相同．(若m1≫m2，v1′＝v1，v2′＝2v1，表示m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出去)

　　②若m1

　　③若m1＝m2，则有v1′＝0，v2′＝v1，即碰撞后两球速度互换．

　　碰撞的特点和规律

　　探究：

　　1．在不光滑的水平面上两小球相碰后粘在一起运动，碰撞过程中动量守恒吗？

　　2．碰撞过程中机械能会增加吗？

　　3．碰撞分几种类型，哪种类型的碰撞动量、动能都守恒？

　　　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

　　【审题指导】　根据碰撞的特点和动量守恒的条件分析判断

　　【解析】　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．

　　【答案】　AB

　　1．在两个物体碰撞前后，下列说法中可以成立的是 (　　)

　　A．作用后的总机械能比作用前小，但总动量守恒

　　B．作用前后总动量均为零，但总动能守恒

C．作用前后总动能为零，而总动量不为零