碰撞题型总结PPT课件.ppt
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1、动量守恒定律动量守恒定律(碰撞)(碰撞)【规律方法规律方法】处理碰撞问题的思路处理碰撞问题的思路(1)对一个给定的碰撞,首先要看动量是否守恒,其次再看总动能是否增加.(2)一个符合实际的碰撞,除动量守恒外还要满足能量守恒,注意碰撞完成后不可能发生二次碰撞的速度关系判定.(3)要灵活运用几个关系转换动能、动量.一、选择题1.(20111.(2011海淀区高二检测海淀区高二检测)A)A、B B两物体发生正碰,碰撞前后两物体发生正碰,碰撞前后物体物体A A、B B都在同一直线上运动,其位移都在同一直线上运动,其位移时间图象如图所示时间图象如图所示.由图可知,物体由图可知,物体A A、B B的质量之比
2、为的质量之比为()()A.11 B.12 C.13 D.31A.11 B.12 C.13 D.31【解析解析】选选C.C.由图象知:碰前由图象知:碰前v vA A=4=4 m/s,vm/s,vB B=0.=0.碰后碰后vvA A=vvB B=1=1 m/sm/s,由动量守恒可知由动量守恒可知m mA Av vA A+0=+0=m mA Av vA A+m+mB Bv vB B,解得,解得m mB B=3m=3mA A.故选项故选项C C正确正确.【规律方法规律方法】处理碰撞问题的思路处理碰撞问题的思路(1)(1)对一个给定的碰撞对一个给定的碰撞,首先要看动量是否守恒首先要看动量是否守恒,其次再
3、看总动其次再看总动能是否增加能是否增加.(2)(2)一个符合实际的碰撞一个符合实际的碰撞,除动量守恒外还要满足能量守恒除动量守恒外还要满足能量守恒,注注意碰撞完成后不可能发生二次碰撞的速度关系判定意碰撞完成后不可能发生二次碰撞的速度关系判定.(3)(3)要灵活运用要灵活运用 几个关几个关系转换动能、动量系转换动能、动量.【典例典例】如图所示,在质量为如图所示,在质量为M M的小车上挂有一单摆,摆球的的小车上挂有一单摆,摆球的质量为质量为m m0 0,小车,小车(和单摆和单摆)以固定的速度以固定的速度v v沿光滑水平地面运动,沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为与位于正对面的质量为m m的静
4、止木块发生碰撞,碰撞时间极短的静止木块发生碰撞,碰撞时间极短.在此碰撞过程中,下列哪些说法可能发生在此碰撞过程中,下列哪些说法可能发生()()A.A.小车、木块、摆球的速度均发生变化,分别变为小车、木块、摆球的速度均发生变化,分别变为v v1 1、v v2 2、v v3 3满足满足(M+m(M+m0 0)v=Mv)v=Mv1 1+mv+mv2 2+m+m0 0v v3 3B.B.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为摆球的速度不变,小车和木块的速度变为v v1 1、v v2 2,满足,满足MvMv=Mv=Mv1 1+mv+mv2 2C.C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为摆球的速度不变,小
5、车和木块的速度都变为vv,满足,满足MvMv=(=(M+m)vM+m)vD.D.小车和摆球的速度均变为小车和摆球的速度均变为v v1 1,木块的速度变为,木块的速度变为v v2 2,满足,满足(M+m(M+m0 0)v=(M+m)v=(M+m0 0)v)v1 1+mv+mv2 2【标准解答标准解答】选选B B、C.C.由题意知,小车与木块在水平方向发生由题意知,小车与木块在水平方向发生碰撞,从发生作用到结束是在极短时间内在原位置完成的碰撞,从发生作用到结束是在极短时间内在原位置完成的.摆摆球用竖直线与小车相连,在此极短时间内摆线悬点沿水平方球用竖直线与小车相连,在此极短时间内摆线悬点沿水平方向
6、没有移动,因而摆线此瞬间仍沿竖直方向,小球水平方向向没有移动,因而摆线此瞬间仍沿竖直方向,小球水平方向速度不受影响速度不受影响(碰撞之后小球如何参与总体运动,另当别论碰撞之后小球如何参与总体运动,另当别论).).选项选项A A、D D不正确不正确.小车与木块在光滑水平面上发生碰撞,在水小车与木块在光滑水平面上发生碰撞,在水平方向不受外力作用,动量守恒,根据动量守恒定律知,选平方向不受外力作用,动量守恒,根据动量守恒定律知,选项项B B、C C所述的两种情况均有可能发生:所述的两种情况均有可能发生:(1)(1)小车与木块碰后又小车与木块碰后又分开,为分开,为B B项所述;项所述;(2)(2)小车
7、与木块合二为一,为小车与木块合二为一,为C C项所述项所述.综综上所述,本题正确答案是上所述,本题正确答案是B B、C.C.1.(20111.(2011淮安高二检测淮安高二检测)质量相等的质量相等的A A、B B两球在光滑水平面两球在光滑水平面上沿同一条直线、同一方向运动上沿同一条直线、同一方向运动,A,A球的动量球的动量p pA A=9=9 kgkgm/s,Bm/s,B 球的动量球的动量p pB B=3=3 kgkgm/sm/s,当当A A球追上球追上B B球时发生碰撞球时发生碰撞,则碰撞后则碰撞后A A、B B 两球动量的可能值是两球动量的可能值是()()A.pA.pA A=6=6 kgk
8、gm/sm/s,ppB B=6=6 kgkgm/sm/sB.pB.pA A=8=8 kgkgm/sm/s,ppB B=4=4 kgkgm/sm/sC.pC.pA A=-2=-2 kgkgm/sm/s,ppB B=14=14 kgkgm/sm/sD.pD.pA A=-4=-4 kgkgm/sm/s,ppB B=17=17 kgkgm/sm/s【解析解析】选选A.A.由碰撞前后两球总动量守恒由碰撞前后两球总动量守恒,即即p pA A+p+pB B=pApA+pBpB,可排除可排除D D;由碰撞后两球总动能不可能增加;由碰撞后两球总动能不可能增加,即即 可排除可排除C C;由碰撞后;由碰撞后A A球
9、不可能穿越球不可能穿越B B球球,即即 可排除可排除B B;所以四个选项中只有;所以四个选项中只有A A是可能的是可能的.故正故正确答案为确答案为A.A.2.2.在光滑水平面上停放着两木块在光滑水平面上停放着两木块A A和和B B,A A的质量大,现同时施的质量大,现同时施加大小相等的恒力加大小相等的恒力F F使它们相向运动,然后又同时撤去外力使它们相向运动,然后又同时撤去外力F F,结果,结果A A和和B B迎面相碰后合在一起,问迎面相碰后合在一起,问A A和和B B合在一起后的运动合在一起后的运动情况将是情况将是()()A.A.停止运动停止运动 B.B.因因A A的质量大而向右运动的质量大
10、而向右运动C.C.因因B B的速度大而向左运动的速度大而向左运动 D.D.运动方向不能确定运动方向不能确定【解析解析】选选A.A.碰撞问题应该从动量的角度去思考,而不能仅碰撞问题应该从动量的角度去思考,而不能仅看质量或者速度,因为在相互作用过程中,这两个因素是共看质量或者速度,因为在相互作用过程中,这两个因素是共同起作用的同起作用的.由动量定理知,由动量定理知,A A和和B B两物体在碰撞之前的动量等两物体在碰撞之前的动量等大反向,碰撞过程中动量守恒,因此碰撞之后合在一起的总大反向,碰撞过程中动量守恒,因此碰撞之后合在一起的总动量为零,故选动量为零,故选A.A.3.3.在光滑水平面上,动能为在
11、光滑水平面上,动能为E E0 0动量大小为动量大小为p p0 0的小钢球的小钢球1 1与静止与静止的小钢球的小钢球2 2发生碰撞,碰撞前后球发生碰撞,碰撞前后球1 1的运动方向相反,将碰后的运动方向相反,将碰后球球1 1的动能和动量大小分别记为的动能和动量大小分别记为E E1 1、p p1 1,球,球2 2的动能和动量大小的动能和动量大小分别记为分别记为E E2 2、p p2 2,则必有,则必有()()A.EA.E1 1EE0 0 B.pB.p1 1pEE0 0 D.pD.p2 2pp0 0【解析解析】选选A A、B B、D.D.碰撞后的总动能不可能增加,碰撞后的总动能不可能增加,A A选项正
12、选项正确,确,C C选项错误;由选项错误;由 得选项得选项B B正确;由动量守恒,正确;由动量守恒,p p0 0=p=p1 1+p+p2 2,由于小钢球,由于小钢球1 1碰后反向,即碰后反向,即p p1 10.0.所以所以p p2 2p p0 0,故,故D D正确正确.4.(20114.(2011双鸭山高二检测双鸭山高二检测)如图所示的装置中,木块如图所示的装置中,木块B B与水平与水平面间接触是光滑的,子弹面间接触是光滑的,子弹A A沿水平方向射入木块后留在木块内,沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在一
13、起作为研究对象究对象(系统系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩,则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中至最短的整个过程中()()A.A.动量守恒,机械能守恒动量守恒,机械能守恒B.B.动量不守恒,机械能不守恒动量不守恒,机械能不守恒C.C.动量守恒,机械能不守恒动量守恒,机械能不守恒D.D.动量不守恒,机械能守恒动量不守恒,机械能守恒5.(20115.(2011抚顺高二检测抚顺高二检测)质量相等的三个小球质量相等的三个小球a a、b b、c c,在光,在光滑的水平面上以相同的速率运动,它们分别与原来静止的滑的水平面上以相同的速率运动,它们分别与原来静止的A A、B
14、B、C C三球发生碰撞,碰撞后三球发生碰撞,碰撞后a a继续沿原方向运动,继续沿原方向运动,b b静止,静止,c c沿反方沿反方向弹回,则碰撞后向弹回,则碰撞后A A、B B、C C三球中动量数值最大的是三球中动量数值最大的是()()A.AA.A球球 B.BB.B球球C.CC.C球球 D.D.三球一样大三球一样大【解析解析】选选C.C.在三小球发生的碰撞过程中,动量都是守恒的,在三小球发生的碰撞过程中,动量都是守恒的,根据动量守恒关系式:根据动量守恒关系式:mvmv0 0=mv+Mvmv+Mv,整理可得:整理可得:MvMv=mv=mv0 0-mv,-mv,取初速度方向为正方向,不难得出取初速度
15、方向为正方向,不难得出C C球的动量数值是最大的球的动量数值是最大的.故故只有选项只有选项C C正确正确.6.6.如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰.小球的质小球的质量分别为量分别为m m1 1和和m m2 2.图乙为它们碰撞前后的图乙为它们碰撞前后的s-ts-t(位移位移时间时间)图象图象.已知已知m m1 1=0.1 kg.=0.1 kg.由此可以判断由此可以判断()()A.A.碰前碰前m m2 2静止,静止,m m1 1向右运动向右运动 B.B.碰后碰后m m2 2和和m m1 1都向右运动都向右运动C.mC.m2 2=0.3 kg=0.
16、3 kgD.D.碰撞过程中系统损失了碰撞过程中系统损失了0.4 J0.4 J的机械能的机械能二、非选择题二、非选择题7.7.手榴弹在离地高手榴弹在离地高h h处时的速度方向恰好沿水平方向向左,速处时的速度方向恰好沿水平方向向左,速度大小为度大小为v v,此时,手榴弹炸裂成质量相等的两块,设消耗的,此时,手榴弹炸裂成质量相等的两块,设消耗的火药质量不计,爆炸后前半块的速度方向仍沿水平向左,速火药质量不计,爆炸后前半块的速度方向仍沿水平向左,速度大小为度大小为3v3v,那么两块弹片落地点之间的水平距离多大?,那么两块弹片落地点之间的水平距离多大?【解析解析】手榴弹在空中爆炸时间极短,且重力远小于爆
17、炸手榴弹在空中爆炸时间极短,且重力远小于爆炸力,手榴弹在爆炸的瞬间动量守恒,设爆炸后每块质量为力,手榴弹在爆炸的瞬间动量守恒,设爆炸后每块质量为m m,向左为正方向,则由动量守恒定律得:向左为正方向,则由动量守恒定律得:2mv=m2mv=m3v+mv,3v+mv,则后则后半块速度半块速度v=-v,v=-v,即即vv方向向右,由平抛运动知,弹片落地方向向右,由平抛运动知,弹片落地时间时间 因此两块弹片落地点间的水平距离因此两块弹片落地点间的水平距离s=3vs=3vt+t+|v|t=|v|t=答案:答案:1 1 1 1、(97979797上海上海上海上海)在光滑水平面上在光滑水平面上在光滑水平面上
18、在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等两球沿球心连线以相等两球沿球心连线以相等两球沿球心连线以相等速率相向而行速率相向而行速率相向而行速率相向而行,并发生碰撞并发生碰撞并发生碰撞并发生碰撞,下列现象可能的是下列现象可能的是下列现象可能的是下列现象可能的是()A A A A、若两球质量相同,碰后以某一相等速率互相分开、若两球质量相同,碰后以某一相等速率互相分开、若两球质量相同,碰后以某一相等速率互相分开、若两球质量相同,碰后以某一相等速率互相分开B B B B、若两球质量相同,碰后以某一相等速率同向而行、若两球质量相同,碰后以某一相等速率同向而行、若两球质量相同,碰后以某一相等速率同向而行、若两球
19、质量相同,碰后以某一相等速率同向而行C C C C、若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开、若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开、若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开、若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开D D D D、若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行、若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行、若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行、若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行A DA D反思:反思:考虑弹性碰撞和非弹性碰撞两种可能。考虑弹性碰撞和非弹性碰撞两种可能。课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习2 2 2 2、在光滑水平面上、在光滑水平面上、在光滑水平面
20、上、在光滑水平面上,动能为动能为动能为动能为E E E E0 0 0 0、动量大小为、动量大小为、动量大小为、动量大小为P P P P0 0 0 0的小的小的小的小钢球钢球钢球钢球1 1 1 1与静止小钢球与静止小钢球与静止小钢球与静止小钢球2 2 2 2发生碰撞,碰撞前后球发生碰撞,碰撞前后球发生碰撞,碰撞前后球发生碰撞,碰撞前后球1 1 1 1的运的运的运的运动方向相反,将碰撞后球动方向相反,将碰撞后球动方向相反,将碰撞后球动方向相反,将碰撞后球1 1 1 1的动能和动量的大小记的动能和动量的大小记的动能和动量的大小记的动能和动量的大小记为为为为E E E E1 1 1 1、P P P P
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