高中物理 《碰撞》学案5 新人教版选修3-5

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1、碰撞反冲火箭一．考点聚焦动量知识和机械能知识的应用（包括碰撞、反冲、火箭）二、知识扫描1．碰撞分类（两物体相互作用，且均设系统合外力为零）（1）按碰撞前后系统的动能损失分类，碰撞可分为、和．（2）弹性碰撞前后系统动能．其基本方程为①②．（3）A、B两物体发生弹性碰撞，设碰前A初速度为v0，B静止，则基本方程为①，②可解出碰后速度，．若mA=mB，则vA=，vB=，即质量相等的两物体发生弹性碰撞的前后，两物体速度（这一结论也适用于B初速度不为零时）．（4）完全非弹性碰撞有两个主要特征.①碰撞过程中系统的动能损失．②碰后两物体速度．2．形变与恢复（1）在弹性形变增大的

2、过程中，系统中两物体的总动能，弹性势能，在形变减小（恢复）的过程中，系统的弹性势能，总动能．在系统形变量最大时，两物体速度．（2）若形变不能完全恢复，则相互作用过程中产生的内能增量等于．3．反冲（1）物体向同一方向抛出（冲出）一部分时（通常一小部分），剩余部分将获得方向的动量增量，这一过程称为．（2）若所受合外力为零或合外力的冲量可以忽略，则反冲过程．反冲运动中，物体的动能不断增大，这是因为有转化为动能．例如火箭运动中，是气体燃烧释放的转化为和的动能．三、好题精析例1．A、B两小物块在光滑水平面上沿同一直线同向运动，动量分别为PA=6.0kg∙m/s，PB=8.0

3、kg∙m/s．A追上B并与B相碰，碰后A、B的动量分别为PA'和PB'，PA'、PB'的值可能为()A．PA'=PB'=7.0kg∙m/sB．PA'=3.0kg∙m/s，PB'=11.0kg∙m/sC．PA'=-2.0kg∙m/s，PB'=16.0kg∙m/sD．PA'=-6.0kg∙m/s，PB'=20.0kg∙m/s例2．如图6－3－1所示，质量为M的物体P静止在光滑的水平桌面上，另一质量为m(m

4、相碰后两物体分离，则过一段时间可能再碰例3．质量为m的小球A，沿光滑水平面以v0的速度与质量为2m的静止小球B发生正碰，碰撞后A球的动能变为原来的，那么小球B的速度可能是（）A．B．C．D．图6－3－2例4．如图6－3－2所示，在光滑的水平面上有A、B两辆小车，水平面上左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与车B的总质量是车A质量的10倍，两车从静止开始，小孩把车A以相对于地面的速度v推出，车A与墙壁碰撞后仍以原速率返回，小孩接到车A后，又把它以相对于地面的速度v推出，车A返回后，小孩再把它推出，每次推出，小车A相对于地面速度大小都是v，方向都向左，则小孩把

5、车A总共推出多少次后，车A返回时，小孩不能再接到。例5．进行“空间行走”作业的宇航员工作结束后与飞船相对静止，相距L=45m．宇航员带着一个装有m=0.5kg的氧气筒，打开阀门后，氧气可以速度（相对于飞船）v=50m/s喷出，宇航员必须保留一部分氧气供返回飞船途中呼吸用，已知宇航员呼吸的耗氧率为R=2.5×10-4kg/s．（1）为使宇航员返回的飞船时间最短，他应喷出多少氧气？（2）为使宇航员安全返回飞船所用的氧气最少，他应喷出多少氧气？四、变式迁移1．在光滑水平面上有两个在同一直线上运动的甲球和乙球。甲和乙的动量大小相等，质量之比为1∶5，发生正碰后甲和乙的动量

6、大小之比为1∶11，求碰撞前后甲的速度大小之比。2．甲车质量m1=20kg，车上有一质量M=50kg的人，车从斜坡上高h=0.45m处由静止滑下，到一水平地面上继续运动．此时质量m2=50kg的乙车以大小为v2=1.8m/s的速度迎面而来，所有路面的摩擦均忽略不计．为了避免两车相撞，当两车驶到适当距离时，人从甲车跳到乙车，求人跳出甲车时相对于地面的水平速度应在什么范围？（设人水平落到乙车上，g取10m/s2）五、能力突破1．三个相同的小球a、b、c以相同的速度沿光滑水平向前运动，它们分别与另外三个不同的静止小球相碰后，a球反向弹回，b球与被碰球粘在一起向前运动，c

7、球静止，则()A．a球对被碰球的冲量最大B．b球损失的动能最多C．c球克服阻力作功最少D．三种碰撞系统机械能守恒2．半径相等的两个小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直线相向运动，甲球质量大于乙球质量，相碰前两球运动能相等，相碰后两球的运动状态可能是（）A．甲球速度为零B．乙球速度为零C．两球速度均不为零D．两球速度方向均与碰前相反，两球动能仍相等3．在光滑水平面上，有A、B两球沿同一直线向右运动，A在后，B在前，A追上B，发生碰撞，已知两球碰前的动量分别为PA=12kg·m/s，PB=13kg·m/s，碰撞前后出现的动量变量△PA、△PB可能为（）A．△PA＝－3㎏

8、·m/s,