• 93.00 KB
  • 2021-05-26 发布

高中物理 模块要点回眸 第4点 三种碰撞对对碰素材 沪科版选修3-5(通用)

  • 4页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
第4点 三种碰撞对对碰 ‎ 碰撞 分类 弹性碰撞 非(完全)弹性碰撞 完全非弹性碰撞 特点 ‎1.动量守恒 ‎2.机械能守恒 ‎1.动量守恒 ‎2.机械能有损失 ‎1.动量守恒 ‎2.机械能损失最多 ‎3.碰后两物体粘在一起 规律 m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′m1v+m2v=m1v1′2+m2v2′2‎ m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′‎ ‎|ΔEk|=Ek初-Ek末=Q m1v1+m2v2=(m1+m2)v共 ΔEk=m1v+m2v-(m1+m2)v=Q 说明 碰撞过程受动量守恒、能量不会增加和运动的合理性三个条件的制约 对点例题 小球A和B的质量分别为mA和 mB,且mA>mB.在某高度处将A和B先后从静止释放,小球A与水平地面碰撞后向上弹回,在释放处的下方与释放处距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正碰.设所有碰撞都是弹性的,碰撞时间极短.求小球A、B碰撞后B上升的最大高度.‎ 解题指导 根据题意,由运动学规律可知,小球A与B碰撞前的速度大小相等,设均为v0,由机械能守恒定律有 mAgH=mAv①‎ 设小球A与B碰撞后的速度分别为v1和v2,以竖直向上为正方向,由动量守恒有 mAv0+mB(-v0)=mAv1+mBv2②‎ 由于两球碰撞过程中能量守恒,故 mAv+mBv=mAv+mBv③‎ 联立②③式得 v2=v0④‎ 设小球B能上升的最大高度为h,由运动学公式有 h=⑤‎ 由①④⑤式得 h=2H 答案 2H 规律总结 动量和能量是研究碰撞系统的两大物理量,弹性碰撞是一个满足“双守恒”的模型,即“动量守恒”和“机械能守恒”.‎ ‎1.半径相等的小球甲和乙,在光滑水平面上沿同一直线相向运动,若甲球的质量大于乙球的质量,碰撞前两球的动能相等,则碰撞后两球的运动状态可能是(  )‎ A.甲球的速度为零而乙球的速度不为零 B.乙球的速度为零而甲球的速度不为零 C.两球的速度均不为零 D.两球的速度方向均与原方向相反,两球的动能仍相等 答案 AC 解析 甲、乙两球在光滑水平面上发生对心碰撞,满足动量守恒的条件,因此,碰撞前后甲、乙两球组成的系统总动量守恒.‎ 碰撞前,由于Ek甲=Ek乙,而Ek=,由题设条件m甲>m乙可知p甲>p乙,即碰撞前系统的总动量方向应与甲的动量方向相同.‎ 碰撞后,如果甲球速度为零,则乙球必反弹,系统的总动量方向与碰撞前相同,根据动量守恒定律,这是可能的.A选项正确.‎ 如果乙球速度为零,则甲球反弹,系统的总动量方向与碰撞前相反,违反了动量守恒定律,B选项错误.‎ 如果碰撞后甲、乙两球速度均不为零,可以满足动量守恒定律的要求,C选项正确.‎ 如果碰撞后两球的速度都反向,且动能仍相等,则总动量方向与碰撞前相反,不符合动量守恒定律,D选项错误.‎ ‎2.如图1所示,探究某种笔的弹跳问题时,把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分,其中内芯和外壳质量分别为m和M,笔的弹跳过程分为三个阶段:‎ 图1‎ ‎①把笔竖直倒立于水平硬桌面上,下压外壳使其下端接触桌面(如图a);‎ ‎②由静止释放,外壳竖直上升至下端距桌面高度为h1处时,与静止的内芯碰撞(如图b);‎ ‎③碰撞后,内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h2处(如图c).‎ 设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力,不计摩擦与空气阻力.则(  )‎ A.在高度为h1处外壳与内芯碰撞,属于弹性碰撞 B.在高度为h1处外壳与内芯碰撞,动量守恒 C.从内芯下端离开桌面到上升至h2处,系统的机械能守恒 D.由静止释放到最大高度为h2处,系统的机械能守恒 答案 BC 解析 在高度为h1处外壳与内芯发生完全非弹性碰撞,动量守恒,机械能有损失;碰撞前后,系统机械能分别守恒,全过程机械能不守恒.‎