第3节 科学探究——一维弹性碰撞
1．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．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．(重点＋难点)
一、不同类型的碰撞
1．弹性碰撞：物体碰撞后，形变能够完全恢复，碰撞前后系统总动能守恒．
2．非弹性碰撞：碰撞过程中动能有损失，碰撞后系统的总动能小于碰撞前系统的总动能．
3．完全非弹性碰撞：碰撞后两物体结合在一起，具有共同的速度，这种碰撞系统动能损失最大．
(1)发生碰撞的两个物体，动量是守恒的．( )
(2)发生碰撞的两个物体，机械能是守恒的．( )
(3)碰撞后，两个物体粘在一起，动量是守恒的，但机械能损失是最大的．( )
提示：(1)√ (2)× (3)√
二、弹性碰撞的规律
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守恒，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，碰撞前后两球总动能守恒．
(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，碰撞过程中两球总动能守恒．
综上可知，弹性碰撞过程中，系统的动能与动量守恒．
2．碰撞规律：在光滑水平面上质量m1的小球以速度v1与质量m2的静止小球发生弹性正碰．其动量和动能均守恒．
m1v1＝m1v1′＋m2v2′
m1v＝m1v1′2＋m2v2′2．
碰后两物体的速度分别为
v1′＝，v2′＝．
讨论
(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速度不变，m2以2v1的速度被撞出去．
(2)若m1<m2，v1′为负值，表示v1′与v1方向相反，m1被弹回；若m1?m2，v1′＝－v1，v2′＝0，表示m1被反向以原速率弹回，而m2仍静止．
(3)若m1＝m2，则有v1′＝0，v2′＝v1，即碰撞后两球交换了速度．
如图所示，打台球时，质量相等的母球与目标球发生碰撞，两个球一定交换速度吗？碰撞一定是对心碰撞吗？
提示：不一定．只有质量相等的两个物体发生一维弹性碰撞时，系统的总动量守恒，总机械能守恒，才会交换速度，否则不会交换速度．母球与目标球碰撞时对心碰撞和非对心碰撞都有可能发生．
