碰撞及爆炸问题理解学案

合集下载

高中物理碰撞复习课教案

高中物理碰撞复习课教案
教学目标：
1. 复习和巩固学生对碰撞理论的基本概念；
2. 加深学生对碰撞定律和碰撞类型的理解；
3. 提升学生解题和应用碰撞理论的能力。

教学内容：
1. 碰撞的基本概念
2. 完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞
3. 碰撞的定律
4. 质点的碰撞问题
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师通过引入碰撞的实际场景，引发学生对碰撞现象的兴趣，并带入今天的学习内容。

二、讲解（15分钟）
1. 讲解碰撞的基本概念
2. 分别介绍完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞的特点和应用
3. 探讨碰撞的定律及其物理意义
三、案例分析（20分钟）
教师通过几个碰撞问题案例，引导学生分析并解决问题，加深他们对碰撞理论的理解和应用能力。

四、练习（15分钟）
学生根据给出的碰撞问题，分组讨论并解答，教师辅导并纠正错误，加强学生对碰撞理论的掌握。

五、总结与反思（5分钟）
教师对本节课的重点内容进行总结，并鼓励学生反思学习过程中的收获和不足之处。

六、作业布置（5分钟）
布置相关的碰撞题目，要求学生认真完成，并在下节课上检查。

教学资源：
1. 碰撞理论教材资料
2. 碰撞问题案例
3. 解题方法和技巧的指导
教学评估：
1. 学生参与度和课堂表现
2. 学生课后作业完成情况
3. 学生对碰撞理论的理解程度和应用能力
教学反思：
通过不断调整教学方法和内容，提高学生的学习兴趣和学习效果，促进他们在物理学习中取得更好的成绩。

高中物理爆炸问题教案

高中物理爆炸问题教案
1. 了解爆炸的定义和基本原理
2. 掌握爆炸所涉及的物理概念和公式
3. 能够计算爆炸的能量、速度等相关问题
教学重点：
1. 讲解爆炸的定义和基本原理
2. 教授爆炸所涉及的物理概念和公式
3. 指导学生做相关的计算练习
教学难点：
1. 理解爆炸的能量转化和释放过程
2. 运用物理概念和公式计算爆炸相关问题
教学过程：
一、引入
老师可以通过介绍一些著名的爆炸事件，如核爆炸、炸药爆炸等，引起学生的兴趣和好奇心，引入本节课的内容。

二、讲解基本概念
1. 爆炸的定义和基本原理：爆炸是指物体内蕴藏的大量能量在瞬间释放出来的过程，通常会伴随着巨大的能量释放和物质的迅速膨胀。

2. 爆炸所涉及的物理概念：包括能量、动能、动量、速度等。

3. 爆炸相关的公式：如能量守恒定律、动能公式、爆炸速度计算等。

三、案例分析
老师可以选择一些经典的爆炸案例进行分析和计算练习，引导学生理解爆炸的物理原理和进行相关计算。

四、练习与讨论
让学生进行相关的计算练习，加深对爆炸物理概念的理解，解答学生疑问，引导学生展开讨论和思考。

五、总结与拓展
总结本节课的主要内容，并提出相关拓展问题，激发学生的学习兴趣和探究欲望，拓展他们的物理知识。

六、作业布置
布置相关的练习题作业，以巩固学生对爆炸的物理概念和计算方法的理解，加深他们的学习效果。

教学反思：
通过本节课的教学，学生能够更深入地了解爆炸的定义和基本原理，掌握爆炸涉及的物理概念和公式，提升其物理水平和计算能力。

在教学过程中，要注重引导学生思考和讨论，激发其学习兴趣和积极性，从而提高教学效果。

1.4碰撞(学案)

波峰中学高一物理学案年级：高一学科：物理导学案编号 3号编写人：审核人：姓名：。

好好学习，天天向上。

课题：碰撞（导学案）【学习目标】：1、研究弹性碰撞和非弹性碰撞的特点，知道什么是弹性碰撞和非弹性碰撞。

2、能用动量守恒定律和能量守恒处理弹性碰撞问题。

3、知道什么是对心碰撞和非对心碰撞，了解处理非对心碰撞问题的一般方法。

【学习重难点】：1、弹性正撞的特点和应用。

2、非对心碰撞及其处理方法。

【核心素养】：1、通过对碰撞问题的讨论及其在物理学上应用体会自然界的和谐统一。

2、通过对“科学足迹”的材料学习，体会在科学发现中信息交流和科学思想碰撞的重大意义。

一、课前预习单【自主学习】：一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1．弹性碰撞和非弹性碰撞(1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能_________的碰撞叫弹性碰撞． (2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能_________的碰撞叫非弹性碰撞． 2．一维弹性碰撞分析在光滑水平面上质量为m 1的小球以速度v 1与质量为m 2的静止小球发生弹性正碰．根据动量守恒和能量守恒：m 1v 1＝________________；12m 1v 21＝__________________碰后两个物体的速度分别为v ′1＝m 1－m 2m 1＋m 2v 1，v ′2＝2m 1m 1＋m 2v 1.(1)若m 1>m 2，v ′1和v ′2都是正值，表示v ′1和v ′2都与v 1方向同向．(若m 1≫m 2，v ′1＝v 1， v ′2＝2v 1，表示m 1的速度不变，m 2以2v 1的速度被撞出去)(2)若m1<m2，v′1为负值，表示v′1与v1方向_________，m1被弹回．(若m1≪m2，v′1＝－v1，v′2＝0，表示m1被反向以原速率弹回，而m2仍静止)(3)若m1＝m2，则有v′1＝0，v′2＝v1，即碰撞后两球速度_________．二、对心碰撞和非对心碰撞及散射1．对心碰撞和非对心碰撞(1)对心碰撞(正碰)：碰撞前后，物体的_________在一条直线上．(2)非对心碰撞(斜碰)：碰撞前后，物体的________不在一条直线上．2．散射(1)定义：微观粒子碰撞时，微观粒子相互接近时并不发生直接_________而发生的碰撞．(2)散射方向：由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率_________，所以多数粒子碰撞后飞向_________．二、课中探究单思考如图所示，打台球时，质量相等的母球与目标球发生碰撞，两个球一定交换速度吗？碰撞一定是对心碰撞吗？碰撞过程的特点及分类1．碰撞的特点(1)时间特点：碰撞现象中，相互作用的时间极短，相对物体运动的全过程可忽略不计．(2)相互作用力特点：在碰撞过程中，系统的内力远大于外力，所以动量守恒．2．碰撞的分类(1)弹性碰撞：系统动量守恒，机械能守恒．(2)非弹性碰撞：系统动量守恒，机械能减少，损失的机械能转化为内能．(3)完全非弹性碰撞：系统动量守恒，碰撞后合为一例1、（弹性碰撞）在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们排成一条直线，2、3小球静止并靠在一起，1球以速度v0射向它们，如图所示．设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能是( )A、v1＝v2＝v3＝13v0B、v1＝0，v2＝v3＝12v0 C、v1＝0，v2＝v3＝12v0 D、v1＝v2＝0，v3＝v0例2、（完全非弹性碰撞）如图所示的三个小球的质量都为m，B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动，碰后A、B两球粘在一起．问：(1)A、B两球刚刚粘合在一起时的速度是多大？(2)弹簧压缩至最短时三个小球的速度是多大？三、达标检测单1、质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、向同一方向运动, A球的动量为7 kg·m/s, B球的动量为 5 kg·m/s, 当A球追上B球发生碰撞后, A、B两球的动量不可能为( )A. pA =6 kg·m/s pB=6 kg·m/s B. pA=3 kg·m/s pB=9 kg·m/sC. pA =－2 kg·m/s pB=14 kg·m/s D. pA=－4 kg·m/s pB=17 kg·m/s2．一质量为M的平板车以速度v在光滑水平面上滑行，质量为m的烂泥团从离车h 高处自由下落，恰好落到车面上，则小车的速度大小是( )A．仍是v B．大于v C．等于v D．无法判断3、如图所示，A、B两物体的质量比mA ∶mB=3∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑.当弹簧突然释放后，则有（）A.A、B系统动量守恒B.A、B、C系统动量守恒C.小车向左运动D.小车向右运动4、如图，在光滑水平地面上有三个完全相同的小球排成一条直线。

高中物理人教版选修3-5学案设计 16.4《碰撞》

碰撞基础知识基本技能1．碰撞的特点(1)碰撞的概念碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程。

(2)碰撞过程中的特点。

①时间特点：在碰撞现象中，相互作用时间很短。

②相互作用力特点：在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后再急剧减小，平均作用力很大。

③动量守恒条件特点：系统的内力远远大于外力，所以，系统即使所受外力之和不为零，外力也可以忽略，系统的总动量守恒。

④位移特点：碰撞过程是在一瞬间发生的，时间极短，所以，在物体发生碰撞的瞬间，可忽略物体的位移。

可以认为物体在碰撞前后仍在同一位置。

⑤能量特点：碰撞过程中，一般伴随着机械能的损失，碰撞后系统的总动能要小于或等于碰撞前系统的总动能，即E k1′＋E k2′≤E k1＋E k2。

⑥速度特点：一般情况下，碰撞的两物体彼此不穿透对方，碰撞结束时，速度大的物体在前，速度小的物体在后，或二者速度相同，再或者两物体速度方向相反。

不存在后面物体速度大于前面物体速度的情况，这样意味着碰撞还未结束，仍在相互作用的过程中。

【例1】在光滑水平面上有三个完全相同的小球，它们成一条直线，2、3小球静止，并靠在一起，1球以速度v 0射向它们，如图所示。

设碰撞中不损失机械能，则碰后三个小球的速度可能是( )A ．v 1＝v 2＝v 3＝13v 0B ．v 1＝0，v 2＝v 3＝12v 0C ．v 1＝0，v 2＝v 3＝12v 0D ．v 1＝v 2＝0，v 3＝v 0解析：由题设条件，三个小球在碰撞过程中总动量和总动能守恒。

若各球质量均为m ，则碰撞前系统总动量为mv 0，总动能应为12mv 20。

假如选项A 正确，则碰后总动量为33mv 0，这显然违反了动量守恒定律，故不可能。

假如选项B 正确，则碰后总动量为22mv 0，这也违反了动量守恒定律，故也不可能。

假如选项C 正确，则碰后总动量为mv 0，但总动能为14mv 20，这显然违反了动能守恒，故也不可能。

教科版高中物理碰撞教案

教科版高中物理碰撞教案
教学内容：碰撞
教学目标：了解碰撞的基本概念，并能够应用相关知识解决问题。

教学重点：碰撞的类型和性质。

教学难点：碰撞中动量守恒和动能守恒的应用。

教学准备：教科书、教学PPT、实验器材。

教学过程：
一、导入（5分钟）
1.引入碰撞的概念，让学生回顾碰撞在生活中的应用和意义。

2.通过一些图片和视频展示碰撞现象，引起学生的兴趣。

二、理论学习（15分钟）
1.介绍碰撞的基本概念和分类。

2.讲解碰撞中的动量守恒和动能守恒原理。

3.示范一些碰撞实验，让学生理解碰撞现象的规律。

三、巩固练习（20分钟）
1.给学生布置一些碰撞相关的练习题，让他们运用所学知识解决问题。

2.引导学生分组进行碰撞实验，并观察记录实验结果。

四、拓展应用（10分钟）
1.让学生通过实际案例，了解碰撞在工程领域的应用。

2.鼓励学生提出自己的问题和想法，讨论碰撞的更深层次的意义。

五、总结反思（5分钟）
1.对碰撞的知识点进行总结回顾。

2.鼓励学生提出对本课程的反馈和建议。

六、作业布置（5分钟）
1.留作业：完成课堂练习题和实验报告。

2.布置下节课主题。

教学延伸：可以通过让学生设计和进行更复杂的碰撞实验，来进一步深化对碰撞原理的理解。

教学评价：观察学生的课堂表现和作业情况，检查学生对碰撞概念的掌握情况。

1.1碰撞学案(2020年教科版高中物理选修3-5)

1.1碰撞学案（2020年教科版高中物理选修3-5）1碰撞碰撞学科素养与目标要求物理观念1.了解常见的碰撞现象，知道碰撞的特点.2.理解碰撞中动能的变化.3.掌握弹性碰撞和非弹性碰撞.科学探究通过实验探究碰撞前后物体动能的变化.一.碰撞现象1.碰撞做相对运动的两个或几个物体相遇而发生相互作用，在很短的时间内，它们的运动状态会发生显著变化，这一过程叫做碰撞.2.实例击球.子弹中靶.重物坠地等.二.探究碰撞前后物体动能的变化1.实验装置气垫导轨.数字计时器，附有滑块和光电门的导轨，装有挡光条和弹簧片的滑块，如图1所示.图12.探究过程1先用天平分别测出带弹簧片的滑块1.滑块2的质量m1.m2，然后用手推动滑块1使其获得初速度v1，与静止的滑块2相碰相碰时，两弹簧片要正对，测定碰撞前.后两滑块的速度大小，算出相关数据，填入表中.2再换用不带弹簧片的两滑块按照上面的步骤进行实验，并读取实验数据，填入表中.3将滑块上的弹簧片换成橡皮泥，用天平分别测出带橡皮泥的滑块1.滑块2的质量；使有橡皮泥的两端正对，让滑块1与滑块2相碰，测算出相关数据，并填入表中.碰撞前.后动能的计算次数滑块质量碰前碰后动能改变量速度动能动能之和速度动能动能之和m1m2v1v2Ek1Ek2EkEk1Ek2v1v2Ek1Ek2EkEk1Ek2EkEkEk123三.碰撞的分类1.弹性碰撞碰撞前后两物体的总动能不变的碰撞.2.非弹性碰撞碰撞后两物体的总动能减少的碰撞.3.完全非弹性碰撞两物体碰撞后粘在一起，以相同的速度运动的碰撞.判断下列说法的正误.1两物体碰撞，它们的速度将发生变化.2在做“探究碰撞前后物体动能的变化”的实验中，气垫导轨应水平放置.3任何碰撞的两物体，碰撞后总动能一定减少.4完全非弹性碰撞中动能的减少量最多.一.碰撞中的动能变化及碰撞分类某实验小组用课本中“探究碰撞前后物体动能的变化”的实验方案，探究碰撞前后物体动能的变化.探究中分别得到了两组数据，如下表所示m1与静止的m2碰撞，碰后分开表一mkgm2/kg碰撞前碰撞后m1的速度v1m/s动能Ek1Jm1的速度v1m/sm2的速度v2m/s总动能EkJ0.3200.2200.321____0.07330.360____m1与静止的m2碰撞，碰后粘在一起表二mkgm2/kg碰撞前碰撞后m1的速度v1m/s动能Ek1Jm1.m2共同的速度vm/s总动能EkJ0.2400.2200.271____0.140____计算这两个表格中滑块碰撞前后的总动能.通过比较，你有什么发现答案0.01650.01510.00880.0045从表一的数据可以看出在实验误差允许范围内，两滑块碰撞前后的总动能几乎相等.从表二的数据可以看出两滑块碰撞前后的总动能并不相等，碰撞后总动能减少了.1.碰撞的特点1时间特点碰撞现象中，相互作用的时间极短.2作用力特点两物体间的作用力非常大，内力远大于外力，因此外力可以忽略不计.3运动特点由于物体间的作用力非常大，各物体的运动发生显著变化.2.碰撞中能量的特点碰撞过程中，一般伴随机械能的损失，即Ek1Ek2Ek1Ek2.3.碰撞的类型及区分1弹性碰撞两个物体碰撞后形变能够完全恢复，碰撞后没有动能转化为其他形式的能，即碰撞前后两物体构成的系统的动能相等.2非弹性碰撞两个物体碰撞后形变不能完全恢复，该过程有一部分动能转化为其他形式的能，总动能减少.3完全非弹性碰撞非弹性碰撞的特例两物体碰撞后粘在一起以共同的速度运动，该碰撞过程动能损失最多.例1一个质量为2kg 的小球A以v03m/s的速度与一个静止的.质量为1kg的小球B正碰，试根据以下数据，分析碰撞性质1碰后小球A.B的速度均为2m/s；2碰后小球A的速度为1m/s，小球B 的速度为4m/s.答案1完全非弹性碰撞2弹性碰撞解析碰前系统的动能Ek012mAv029J.1碰后小球A.B速度均为2m/s，碰后系统的动能Ek12mAvA212mBvB21222212122J6JEk0，故该碰撞为完全非弹性碰撞.2当碰后vA1m/s，vB4m/s时，碰后系统的动能Ek12mAvA212mBvB21221212142J9JEk0，故该碰撞为弹性碰撞.针对训练如图2所示，有A.B两物体，m13m2，以相同的速率v相向运动，碰撞后A静止，B以2v的速率反弹，那么A.B的碰撞为图2A.弹性碰撞B.非弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.无法判断答案A解析设m13m，m2m碰撞前总动能Ek12m1v1212m2v222mv2碰撞后总动能Ek12m1v1212m2v22012m2v22mv2因为碰撞前后总动能不变，故为弹性碰撞，A项正确.二.碰撞模型的拓展例2如图3所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞.A.B始终沿同一直线运动，则A.B组成的系统动能损失最多的时刻是图3A.A开始运动时B.A的速度等于v时C.B的速度等于零时D.A和B的速度相等时答案D解析方法一B和A包括弹簧的作用，可以看成广义上的碰撞，两物体包括弹簧碰后粘在一起或碰后具有共同速度时，其动能损失最多，故选D.方法二B与弹簧作用后，A加速，B减速，当A.B速度相等时，弹簧最短.弹性势能最大，系统动能损失最多，故D正确.两物体通过弹簧的相互作用可以看成广义上的碰撞，当弹簧最短两物体速度相等时相当于完全非弹性碰撞；当弹簧完全恢复原状两物体分离时相当于弹性碰撞.1.碰撞的特点多选关于碰撞的特点，下列说法正确的是A.碰撞过程的时间极短B.碰撞时，质量大的物体对质量小的物体作用力大C.碰撞时，质量大的物体对质量小的物体的作用力和质量小的物体对质量大的物体的作用力大小相等D.碰撞时，质量小的物体对质量大的物体作用力大答案AC2.碰撞的特点多选两个物体发生碰撞A.碰撞中一定产生了内能B.碰撞过程中，系统的总动能可能不变C.碰撞过程中，系统的总动能可能增大D.碰撞过程中，系统的总动能可能减小答案BD解析若两物体发生弹性碰撞，系统的总动能不变；若两物体发生的是非弹性碰撞，系统的总动能会减小，但无论如何，总动能不会增加，所以B.D正确.3.碰撞中的能量变化在光滑的水平面上，动能为E0的钢球1与静止的钢球2发生碰撞，碰后球1反向运动，其动能大小记为E1，球2的动能大小记为E2，则必有A.E1E0D.E2E0答案A解析根据碰撞前后的动能关系得E1E2E0，必有E1E0，E2E0.故只有选项A正确.4.碰撞的分类质量分别为ma1kg.mb2kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移时间图像如图4所示，则可知碰撞属于图4A.弹性碰撞B.非弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足，不能确定答案A解析由xt图像知，碰撞前va3m/s，vb0，碰撞后va1m/s，vb2m/s，碰撞前动能为12mava212mbvb292J，碰撞后动能为12mava212mbvb292J，故机械能守恒；碰撞前动量为mavambvb3kgm/s，碰撞后动量为mavambvb3kgm/s，故动量守恒，所以碰撞属于弹性碰撞.5.对弹性碰撞和非弹性碰撞的理解如图5所示，一个质量为m 的物块A与另一个质量为2m的静止物块B发生正碰，碰后物块A 以0.5m/s的速率反向运动，物块B刚好能落入正前方的沙坑中.假如碰撞过程中无机械能损失，已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1，与沙坑的距离为0.5m，g取10m/s2.物块可视为质点.则A碰撞前瞬间的速度大小为图5A.0.5m/sB.1.0m/sC.1.5m/sD.2.0m/s答案C解析碰撞后B做匀减速运动，由动能定理得2mgx0122mv2.代入数据得v1m/s，由于A与B碰撞的过程中A与B组成的系统没有机械能损失，则12mv0212mv12122mv2，联立可得，v01.5m/s，故选项A.B.D错误，C正确.。

(完整word版)碰撞导学案

、碰后目标球的运动方向如何确定？
、白球可能朝什么方向运动？
、根据动量的矢量性分析，碰后两球的动量与碰前母球的动量具有怎样的关系？
、若两球质量相等，猜测碰后两球运动方向的关系。
3：
、如图所示，P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰，碰撞后P物体静止，Q物体以P物体碰撞前
v离开，已知P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列的结
问1：利用动量和能量的观点分析两组实验及实例中的的相同点和不同点,说说你的分析依据。从对比分析中，你能推测碰撞过程中系统机械能是否守恒吗？归纳总结1：碰撞的分类针对训练1：质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量pA=9kg.m/s，B球的动量pB=3kg.m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能是（） A、pA/=6kg.m/s pB/=6kg.m/s B、pA/=8kg.m/s pB/=4kg.m/s C、pA/=-2kg.m/s pB/=14kg.m/s D、pA/=-4kg.m/s pB/=17kg.m/s 探究点二：定量研究弹性正碰演示实验3：弹性正碰的几种典型现象：(1)等质量弹性小球正碰；(2)轻质量弹性小球撞击重质量弹性小球；(3)重质量弹性小球撞击轻质量弹性小球。实例分析3：假设物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性正碰，你能结合弹性碰撞的规律建立方程，从而得出碰后两物体各自的速度吗？问2：请尝试利用上例中的计算结果解释演示实验中得出的的现象。总结归纳2：（1）m1=m2 ：（2）m1<m2 : m1<< m2 : （3）m1>m2 : m1>> m2 : 针对训练2：速度为103m/s的氦核与静止的质子发生正碰，氦核的质量是质子的4倍，碰撞时弹性的，求碰撞后两个粒子的速度。探究点三：非对心碰撞（视频演示）实例分析：以台球为例，多数情况下，母球并非沿连心线方向正面击球，而是错开了一定的角度，则在碰撞后，母球和目标球各自的运动方向如何判断？

高中物理专题3 碰撞、爆炸和反冲复习学案新人教版选修35

专题3 碰撞、爆炸和反冲一、碰撞现象的特点和规律1．碰撞的种类及特点2两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律．以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生对心弹性碰撞为例，则有m1v1＝m1v1′＋m2v2′，12m1v21＝12m1v1′2＋12m2v2′2解得v1′＝m1－m2v1m1＋m2，v2′＝2m1v1m1＋m2结论：(1)当两球质量相等时，v1′＝0，v2′＝v1，两球碰撞后交换速度．(2)当质量大的球碰质量小的球时，v1′>0，v2′>0，碰撞后两球都向前运动．(3)当质量小的球碰质量大的球时，v1′<0，v2′>0，碰撞后质量小的球被反弹回来．3．碰撞发生的三个条件(1)动量守恒：p1＋p2＝p1′＋p2′(2)动能不增加：E k1＋E k2≥E k1′＋E k2′或p212m1＋p222m2≥p1′22m1＋p2′22m2.[复习过关]1．(多选)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E k 甲＝E k 乙，而E k ＝p 22m，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．(多选)如图1所示，半径和动能都相等的两个小球相向而行．甲球质量m 甲大于乙球质量m 乙，水平面是光滑的，两球做对心碰撞以后的运动情况可能是下列哪些情况( )图1A ．甲球速度为零，乙球速度不为零B ．两球速度都不为零C ．乙球速度为零，甲球速度不为零D ．两球都以各自原来的速率反向运动答案 AB解析首先根据两球动能相等：12m 甲v 2甲＝12m 乙v 2乙，由E k ＝p 22m得出两球碰前动量大小之比为：p 甲p 乙＝m 甲m 乙，因为m 甲>m 乙，则p 甲>p 乙，即系统的总动量方向向右．根据动量守恒定律可以判断，碰后两球运动情况可能是A 、B 所述情况，而C 、D 情况是违背动量守恒的，故C 、D 情况是不可能的．3．质量为M 的物块以速度v 运动，与质量为m 的静止物块发生正碰，碰撞后二者的动量正好相等．二者质量之比M m可能为( ) A ．6 B ．3 C ．4 D ．5 答案 B解析设碰撞后两物块的动量都为p ，根据动量守恒定律可得总动量为2p ，根据p 2＝2mE k 可得碰撞前的总动能E k1＝p 22M，碰撞后的总动能E k2＝p 22m ＋p 22M根据碰撞前后的动能关系可得p 22M ≥p 22m ＋p 22M所以M m≤3，故选项B 正确．4.如图2所示，质量为m 的子弹以初速度v 0射向静止在光滑水平面上的质量为M 的木块，设木块对子弹的阻力大小恒为F ，求：图2(1)木块至少多长子弹才不会穿出； (2)子弹在木块中运动了多长时间．解析从动量的角度看，以子弹和木块组成的系统为研究对象，根据动量守恒mv 0＝(M ＋m )v从能量的角度看，该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能．阻力大小为F ，设子弹、木块的位移大小分别为x 1，x 2，如题图所示，显然有x 1－x 2＝L ，对子弹用动能定理F ·x 1＝12mv 20－12mv 2①对木块用动能定理F ·x 2＝12Mv 2②①②相减得F ·L ＝12mv 20－12(M ＋m )v 2＝MmM ＋mv 20 由上式可得L ＝Mm2F M ＋mv 20(2)以子弹为研究对象，由牛顿运动定律和运动学公式可得t ＝v －v 0－a ＝Mmv 0F M ＋m. 答案见解析5．质量分别为300 g 和200 g 的两个物体在无摩擦的水平面上相向运动，速度分别为50 cm/s 和100 cm/s.(1)如果两物体碰撞并粘合在一起，求它们共同的速度大小； (2)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．答案 (1)0.1 m/s (2)0.135 J (3)0.7 m/s 0.8 m/s解析 (1)令v 1＝50 cm/s ＝0.5 m/s ，v 2＝－100 cm/s ＝－1 m/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m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v ，代入数据解得v ＝－0.1 m/s ，负号表示方向与v 1的方向相反． (2)碰撞后两物体损失的动能为 ΔE k ＝12m 1v 21＋12m 2v 22－12(m 1＋m 2)v 2＝12×0.3×0.52 J ＋12×0.2×(－1)2 J －12×(0.3＋0.2)×(－0.1)2J ＝0.135 J. (3)如果碰撞是弹性碰撞，设碰后两物体的速度分别为v 1′、v 2′，由动量守恒定律得m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′，由机械能守恒定律得12m 1v 21＋12m 2v 22＝12m 1v 1′2＋12m 2v 2′2，代入数据得v 1′＝－0.7 m/s ，v 2′＝0.8 m/s. 二、爆炸和反冲1．爆炸和反冲与碰撞模型都是系统内物体相互作用，内力很大，过程持续时间极短，可认为系统的动量守恒．2．从能量角度看爆炸时有其他形式的能量转化为动能，所以动能增加；弹性碰撞时碰撞的动能不变，而非弹性碰撞时通常要损失动能，损失的动能转化为内能． [复习过关]6．小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图3所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S 1、S 2、S 3、S 4(图中未画出)，要使小车向前运动，可采用的方法是( )图3A ．打开阀门S 1B ．打开阀门S 2C ．打开阀门S 3D ．打开阀门S 4答案 B解析据水和车组成的系统动量守恒，原来系统动量为0，由0＝m 水v 水＋m 车v 车知，车的运动方向与水的运动方向相反，故水应向后喷出．7．如图4所示，一枚火箭搭载着卫星以速率v 0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离．已知前部分的卫星质量为m 1，后部分的箭体质量为m 2，分离后箭体以速率v 2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前、后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v 1为( )图4A ．v 0－v 2B ．v 0＋v 2C ．v 0m 2m 1－v 2D ．v 0＋m 2m 1(v 0－v 2)答案 D解析忽略空气阻力和分离前、后系统质量的变化，卫星和箭体整体分离前后动量守恒，则有(m 1＋m 2)v 0＝m 1v 1＋m 2v 2，整理可得v 1＝v 0＋m 2m 1(v 0－v 2)，故D 项正确．8．如图5，两物块A 、B 紧贴在一起，中间夹有火药，A 、B 的总质量为2m ，它们沿光滑水平面以速度v 0向右运动，与前方质量为2m 的物体C 发生弹性碰撞，之后某时刻火药爆炸，爆炸完成后，A 、B 、C 三物块速度大小相等，不计火药质量和爆炸产生气体质量以及两物块A 、B 因爆炸损失的质量，求爆炸使系统增加的机械能．图5答案 mv 2解析因为A 、B 质量与C 质量相同，且发生弹性碰撞，所以速度交换，即v AB ＝0，v C ＝v 0. 火药爆炸前A 、B 速度为0，爆炸后A 、B 速度大小相等、方向相反，由反冲现象知识可知A 、B 质量相等，即m A ＝m B ＝m所以系统因爆炸增加的机械能为：ΔE ＝2×12mv 20＝mv 20.。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

三种碰撞问题
学习目标：
1 能分辨弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞；
2 清楚三种碰撞间的联系；
3会用动量守恒，结合能量守恒解决有关碰撞及爆炸类问题。

温馨提示：(1) 能量间可以相互转化，总量保持不变
（2）当系统所受合外力为零时，系统动量守恒。

一、碰撞
1 时间：一般碰撞过程时间极短
2作用力：在相互作用过程中，两物体间的相互作用力相交系统外力极大
3动量守恒条件：系统内力远远大于外力，所以系统即使所受合外力不为零，外力对系统的影响也可忽略，系统的总动量在碰撞前后（）。

4 能量：在碰撞过程中，一般伴随着（）的损失，碰撞后的总（）小于或等于碰撞前的总（）。

5 碰撞的分类：根据碰撞前后系统动能的损失可将碰撞分为（）、（）、（）。

a、弹性碰撞
如下图，在光滑的水平面有1、2两个滑块，其中2上固定有轻弹簧并静止于地面，1有初速度V
撞向2。

a是两滑块即将接触时的状态，弹簧依
1
然处于原长，b是两滑块将弹簧压缩至最短时的状态，此时两滑块有相同
的速度；c是弹簧又恢复为原长时的状态。

至此1、2两滑块碰撞过程结束。

过程分析：
（
1）由a 至b 过程中，弹簧被(
),弹簧弹性势能（
）
，弹簧弹性势能由（
）转化而来；此过程中弹簧形变属于弹性形变无热量产生。

1、2滑块总动能（）1、2滑块系统总动量（）
（2）由b 至c 过程中，弹簧长度（），弹簧弹性势能（），弹簧的弹性势能转化为（）; 此过程弹簧形变属于弹性形变无热量产生。

1、2滑块系统的总动能（），系统的总动量（）。

（3）结论：由a 状态至b 状态过程中弹簧被压缩，从1、2系统的动能中获得弹性势能，在b 状态至c 状态过程中将获得的弹性势能又全部转化为1、2系统的动能。

即整个碰撞过程中，系统的动能（）；系统整个过程中合外为零，即动量( ).
请用v 1、v 2、v 1/、v 2/、m 1、m 2这些物理量分别根据能量守恒和动量守恒建立由a 至c 的等式。

b 、非弹性碰撞
初始条件同上，只是由b 至c 的过程中，弹簧只恢复部分长度未至原长（假定弹簧恢复情况可以人工控制），此时弹簧的弹性势能为E p //,两滑块的速度分别
V 1 V 2= 0
为v 1// 、 v 2//
过程分析：
(1)
a 至b:
(2) b 至
c ：由
b 至
c 过程中，弹簧长度
（
），弹簧弹性势能（
），弹簧的弹性势能转化为（
）;
此过程
弹簧形变属于弹性形变无热量产生。

1、2滑块系统的总动能（
），系统的总动量（）。

但弹簧的（）并未全部转化为滑块系统的动能.
(3) 结论：整个过程系统的动能（）；动量（）
请分别用能量守恒和动量守恒建立等式。

c 、完全非弹性碰撞
初始状态同弹性碰撞，当弹簧被压缩为最短之后,丝毫没有恢复原长，使得两滑块连在一起，并同速向右匀速运动。

速度为v ///，弹簧此时所具有的弹性势能为E p ///
V 1
V 2= 0 V 1
V 2= 0
过程分析：
(1) a 至b:
(2) b 至c ：由b 至c 过程中，弹簧长度（），弹簧弹性势能（）; 弹簧的弹性势未转化为（）此过程无热量产生。