专题四 碰撞与动量守恒

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1、大沥高中高一物理提高班2011—2012学年度第二学期第二课堂学案专题四：碰撞与动量守恒设计人：周加明2012年3月14日一、考纲分析：考点要求动量、动量守恒定律及其应用（只限与一维）Ⅱ弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ实验十二：验证动量守恒定律考点解读：2010年以理综形式命题以来，广东高考两道计算题一般会考查两方面内容，一是单对象的多过程计算问题，二是多对象（通常是两到三个对象）多过程问题。本专题知识的内容必定在多对象的多过程题目中考查；动量守恒定律是解决几个研究对象相互作用问题的基本规律，是历年高考必考的重点内容。命题时，题目通常是以碰撞类

2、问题或连接体类问题出现。碰撞类问题解题中要知道弹性碰撞的关键是动量和动能都守恒，而非弹性碰撞则只有动量守恒。连接体类问题则关键是要选对研究对象确定系统，做好状态分析。由于目前的高考题量小，又要求较全面考查知识的广度和深度，所以，本专题知识一般会在某一过程中以一小问的形式出现，所占分值不会超过6分，但其结果会影响题目中其他过程的求解，在解题中通常起到很关键的作用。本专题涉及到的问题常与牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律、能的转化与守恒定律等规律一起综合考查。这部分知识的综合性强，物理思维要求较高，是历年高考的难点。二、知识盘点：1、

3、动量的概念：（1）定义式：P=mv；（2）动量是矢量，其方向与速度方向相同；（3）动量是状态量，有瞬时性。2、动量守恒的条件：（1）充分且必要条件：系统不受外力或所受合外力为零；（2）近似条件：虽然系统受到的外力不等于零，但系统的内力远远大于外力，此时系统可近似看成动量守恒，如碰撞、爆炸、反冲运动等；（3）某一方向上动量守恒：虽然系统所受外力之和不为零，但系统在某一方向上的外力之和为零，则该方向上的动量守恒。3、动量定恒定律：（1）内容：一个系统不受外力作用或所受外力为零，系统的总动量保持不变；（2）适用范围：研究对象不是单个物体，而

4、是由两个或两个以上物体组成的系统。既适用与宏观低速情况，又适用与微观高速情况，是自然界中最普适的规律之一，它是解决碰撞、爆炸、反冲及较复杂的系统相互作用问题的基本规律。4、动量守恒定律的表达式：（1）p=p/【意义：系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p’(从守恒的角度列式)．】（2）∆p=p/-p=0【意义：系统总动量的增量等于零(从增量角度列式)．】（3）对相互作用的两个物体组成的系统：①p1+p2=p1/+p2/或者m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/【意义：两个物体作用前的动量的矢量和等于作用后的动量的矢量和．

5、】②p1/-p1=-(p2/-p2)或者∆p1=-∆p2或者∆p1+∆p2=0www.ks5u.com4大沥高中高一物理提高班2011—2012学年度第二学期第二课堂学案【意义：两物体动量的变化大小相等，方向相反．】5、弹性碰撞与非弹性碰撞：（1）弹性碰撞：碰撞前后系统机械能没有损失，解题时可列动量守恒与动能守恒两个方程；（2）非弹性碰撞：碰撞前后系统机械能有损失，解题时只可列动量守恒方程。6．碰撞过程遵守的规律——应同时遵守三个原则（用于对结果进行合理性讨论）①系统动量守恒②系统动能不增www.ks5u.com③实际情景可能：碰前、

6、碰后两个物体的位置关系（不穿越）和速度关系应遵循客观实际．如甲物追乙物并发生碰撞，碰前甲的速度必须大于乙的速度，碰后甲的速度必须小于、等于乙的速度或甲反向运动．7、应用动量守恒定律解题的一般步骤：（1）确定研究对象（即系统）；（2）对系统内物体间的相互作用进分析，判定是否满足动量定恒（一般的碰撞、爆炸、反冲、外力为零的系统内物体间的相互作用动量都守恒）；（3）确实初末状态系统动量的表达式；（4）根据动量守恒定律列方程并求解；（5）对结果进行必要的讨论。三、典型例题分析热点1、动量守恒定律在连接体问题中的应用例1、（2011届惠州三模第

7、36题）如图示，质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上，B的右边放有竖直固定挡板，B的右端距离挡板S。现有一小物体A（可视为质点）质量为m=1kg，以初速度从B的左端水平滑上B。已知A与B间的动摩擦因数，A始终未滑离B，B与竖直挡板碰前A和B已相对静止，B与挡板的碰撞时间极短，碰后以原速率弹回。求：(1)B与挡板相碰时的速度大小（2）S的最短距离（3）木板B的长度L至少要多长（保留2位小数）思路点拔：由于水平面光滑，A从滑上B到相对静止的过程中A、B组成的系统满足动量守恒定律；在这一过程中，A对B的滑动摩擦力是恒力，B做匀加速直线

8、运动，可用牛顿第二定律求解B运动的位移；A、B以共同速度与挡板碰撞后，系统动量反向，之后的过程A、B系统的动量仍满足动量守恒。解析：（1）设B与挡板相碰时的速度大小为，由动量守恒定律得，解方程得；（2）A与B刚好共速时B