碰撞问题（重、难点通关）-2018-2019学年新高二物理---精校解析 Word版

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1、专练16碰撞问题重难点1弹性碰撞和非弹性碰撞1．弹性碰撞（1）定义：如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞．（2）规律：动量守恒：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′机械能守恒：m1v＋m2v＝m1v1′2＋m2v2′23．非弹性碰撞（1）定义：如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞．（2）规律：动量守恒：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′机械能减少，损失的机械能转化为内能

2、ΔEk

3、＝Ek初－Ek末＝Q（3）完全非弹性碰撞动量守恒：m1v1＋m2v2＝（m1＋m2）v共碰撞中机械能损失最多

4、ΔEk

5、＝m1v＋m2v－（m1＋m2）

6、v.【典例精析】大小与形状完全相同、质量分别为300g和200g的两个物体在无摩擦的水平面上相向运动，速度分别为50cm/s和100cm/s，某一时刻发生碰撞。（1）如果两物体碰撞后粘合在一起，求它们碰撞后共同的速度大小；（2）在问题（1）的条件下，求碰撞后损失的动能；（3）如果碰撞是弹性碰撞，求两物体碰撞后的速度大小。【典例分析】（1）B与A碰撞过程A、B组成的系统动量守恒。（2）B球碰后的速度方向与碰前方向相反。（3）两球刚好不发生第二次碰撞的条件是B与A碰撞后两球速度大小相等。【参考答案】（1）0.1m/s（2）0.135J（3）0.7m/s0.8m/s【精准解

7、析】（1）令v1＝50cm/s＝0.5m/s，v2＝－100cm/s＝－1m/s，设两物体碰撞后粘合在一起的共同速度为v，由动量守恒定律得m1v1＋m2v2＝（m1＋m2）v，代入数据解得v＝－0.1m/s，负号表示方向与v1的方向相反。（2）碰撞后两物体损失的动能为，代入数据解得ΔEk＝0.135J。（3）如果碰撞是弹性碰撞，设碰撞后两物体的速度分别为v1′、v2′，由动量守恒定律得m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，由机械能守恒定律得，代入数据得v1′＝－0.7m/s，v2′＝0.8m/s.。1．如图所示，质量分别为M和m0的两滑块用轻弹簧连接，以恒定速度

8、v沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞，碰撞时间极短，在此过程中，下列情况可能发生的是A．M、m0、m速度均发生变化，碰后分别为v1、v2、v3，且满足（M＋m0）v＝Mv1＋m0v2＋mv3B．m0的速度不变，M和m的速度变为v1和v2，且满足Mv＝Mv1＋mv2xk/wC．m0的速度不变，M和m的速度都变为v′，且满足Mv＝（M＋m）v′D．M、m0、m速度均发生变化，M和m0的速度都变为v1，m的速度变为v2，且满足（M＋m0）v＝（M＋m0）v1＋mv2【答案】BC2．如图所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有

9、一块质量为m的物体．从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0，那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后A．两者的速度均为零B．两者的速度总不会相等C．物体的最终速度为，向右D．物体的最终速度为，向右【答案】D【解析】物体与盒子组成的系统所受合外力为零，物体与盒子前后壁多次往复碰撞后，以速度v共同运动，由动量守恒定律得：mv0＝（M＋m）v，故，方向向右，选项D正确，选项A、B、C均错误。3．如图所示，光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA＝3m、mB＝mC＝m，开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B

10、间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。【答案】重难点2对心碰撞和非对心碰撞、散射1．正碰（对心碰撞）：一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。2．斜碰（非对心碰撞）：一个运动的球与一个静止的球碰撞，如果碰撞之前球的运动速度与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线。3．散射：微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接触”，因此微观粒子的碰撞又叫做散射；发生散射时仍遵循动量守恒定律。弹性正碰模型1．两质量分别为m1、m2的小球发生弹性正碰，v1≠0，v2＝

11、0，同时满足动量守恒和机械能守恒，即m1v1＝m1v1′＋m2v2′，得出，。（1）若m1＝m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝0，v2′＝v1，即二者碰后交换速度。（2）若m1≫m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝v1，v2′＝2v1.表明m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出去。（3）若m1≪m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝－v1，v2′＝0.表明m1被反向以原速率弹回，而m2仍静止。2．如果两个相互作用的物体，满足动量守恒的条件，且相互作用过程初、末状态的总机械能不变，广义上也可以看成弹性正