备战2020年高考物理之高频考点：解密07 碰撞与动量守恒（含解析）.doc

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1、核心考点考纲要求动量、动量定理、动量守恒定律及其应用弹性碰撞和非弹性碰撞ⅡⅠ考点1碰撞模型1．碰撞的特点（1）作用时间极短，内力远大于外力，总动量总是守恒的。（2）碰撞过程中，总动能不增。因为没有其他形式的能量转化为动能。（3）碰撞过程中，当两物体碰后速度相等时，即发生完全非弹性碰撞时，系统动能损失最大。（4）碰撞过程中，两物体产生的位移可忽略。2．碰撞的种类及遵从的规律种类遵从的规律弹性碰撞动量守恒，机械能守恒非弹性碰撞动量守恒，机械能有损失完全非弹性碰撞动量守恒，机械能损失最大3．关于弹性碰撞的分析两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律。在光滑的水

2、平面上，质量为m1的钢球沿一条直线以速度v0与静止在水平面上的质量为m2的钢球发生弹性碰撞，碰后的速度分别是v1、v2①②由①②可得：③④利用③式和④式，可讨论以下五种特殊情况：a．当时，，，两钢球沿原方向原方向运动；b．当时，，，质量较小的钢球被反弹，质量较大的钢球向前运动；c．当时，，，两钢球交换速度。d．当时，，，m1很小时，几乎以原速率被反弹回来，而质量很大的m2几乎不动。例如橡皮球与墙壁的碰撞。e．当时，，，说明m1很大时速度几乎不变，而质量很小的m2获得的速度是原来运动物体速度的2倍，这是原来静止的钢球通过碰撞可以获得的最大速度，例如铅球碰乒乓球。4．

3、一般的碰撞类问题的分析（1）判定系统动量是否守恒。（2）判定物理情景是否可行，如追碰后，前球动量不能减小，后球动量在原方向上不能增加；追碰后，后球在原方向的速度不可能大于前球的速度。（3）判定碰撞前后动能是否不增加。（2018·安徽省滁州市定远县育才学校）两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是A．pA=6kg·m/s，pB=6kg·m/sB．pA=3kg·m/s，pB=9kg·m/sC．pA=–2kg·m/s，pB=14kg·m/sD．p

4、A=–5kg·m/s，pB=15kg·m/s【参考答案】A【试题解析】以A、B两球组成的系统为对象。设两球的质量均为m。当A球追上B球时发生碰撞，统动量守恒。碰撞后总动能为，系统总动能增加，故C错误；如果pA=–5kg·m/s，pB=15kg·m/s，碰撞后总动量为p′=–5+15=10kg·m/s，系统动量不守恒，故D错误。1．（2018·湖北省孝感市八校教学联盟）如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mA=2mB，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为–4kg·m/

5、s，则A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1:10D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5【答案】B2．（2018·福建省南平市）如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为和。图乙为它们碰撞前后的图象。已知，规定水平向右为正方向。由此可知A．B．碰撞过程对的冲量为C．两小球碰撞过程损失的动能为D．碰后两小球的动量大小相等、方向相反【答案】C3．如图所示，CDE为光滑的轨道，其中ED是水平的，CD是竖直平面内的半圆，与ED

6、相切于D点，且半径R=0.5m，质量m=0.1kg的滑块A静止在水平轨道上，另一质量M=0.5kg的滑块B前端装有一轻质弹簧（A、B均可视为质点）以速度v0向左运动并与滑块A发生弹性正碰，若相碰后滑块A能过半圆最高点C，取重力加速度g=10m/s2，则：（1）B滑块至少要以多大速度向前运动；（2）如果滑块A恰好能过C点，滑块B与滑块A相碰后轻质弹簧的最大弹性势能为多少？【答案】（1）3m/s（2）0.375J【解析】（1）设滑块A过C点时速度为vC，B与A碰撞后，B与A的速度分别为v1、v2，B碰撞前的速度为v0，过圆轨道最高点的临界条件是重力提供向心力，由牛顿第

7、二定律得：从D到C，由动能定理得：B与A发生弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、能量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：Mv0=Mv1+mv2由机械能守恒定律得：由以上代入数据解得：v0=3m/s（2）由于B与A碰撞后，当两者速度相同时有最大弹性势能Ep，设共同速度为v，A、B碰撞过程系统动量守恒、能量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：Mv0=（M+m）v由机械能守恒定律得：以上联立并代入数据解得：Ep=0.375J考点2弹簧模型1．注意弹簧弹力特点及运动过程，弹簧弹力不能瞬间变化。2．弹簧连接两种形式：连接或不连接。连接：可以表现为拉力和压力，从被压缩状态到恢

8、复到原长时