高二物理选修3-5第十六章 动量守恒定律 第四节 碰撞 学案教师版

1、.第十六章 动量守恒定律第四节 碰撞 学案班别 姓名 学号 一、自主预习1碰撞的特点和种类1碰撞的特点作用时间_，内力_外力，满足动量守恒；满足能量_原理；1必须符合一定的物理情境。2碰撞的种类完全弹性碰撞：动量守恒，动能守恒，质量相等的两物体发生完全弹性碰撞时_速度；非完全弹性碰撞：_；完全非弹性碰撞：动量守恒，动能不守恒，碰后两物体共速，系统机械能损失_。2碰撞现象满足的规律1动量守恒定律。2机械能不增加。3速度要合理。假设碰前两物体同向运动，那么应有_，碰后原来在前的物体速度一定增大，假设碰后两物体同向运动，那么应有_。碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。极短 远大于

2、 不增加 交换 动量守恒、动能不守恒 最大v后>v前 v前v后二、课堂打破碰撞问题解题策略1抓住碰撞的特点和不同种类碰撞满足的条件，列出相应方程求解。2可熟记一些公式，例如“一动一静模型中，两物体发生弹性正碰后的速度满足：3熟记弹性正碰的一些结论，例如，当两球质量相等时，两球碰撞后交换速度；当m1m2，且v20=0时，碰后质量大的速率不变，质量小的速率为2v。当m1m2，且v20=0时，碰后质量小的球原速率反弹。【例题】2019·新课标全国卷如图，在都处于静止状态，现使A以某一速度向右运动，求和之间满足什么条件才能使A只与B、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。参考答案

3、：三、稳固训练1多项选择2019·江西樟树中学高二周练下面关于碰撞的理解正确的选项是 A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B在碰撞现象中，一般内力都远远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒C假如碰撞过程中机械能也守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞D微观粒子的碰撞由于不发生直接接触，所以不满足动量守恒的条件，不能应用动量守恒定律求解22019·宁夏石嘴山三中高三适应性考试如下图，小球B质量为10 kg，静止在光滑程度面上。小球A质量为5 kg，以10 m/s的速率向右运动，并与小球B发生正碰，碰撞后A球以2 m/s的速率反向弹回。

4、那么碰后小球B的速率和这次碰撞的性质，以下说法正确的选项是 A4 m/s 非弹性碰撞 B4 m/s 弹性碰撞C6 m/s 非弹性碰撞 D6 m/s 弹性碰撞32019·山东烟台二中高一月考在同一直线上同方向运动的质量相等的甲、乙两物体发生正碰，碰撞前甲、乙的速度大小之比为2:1，碰撞后甲、乙的速度大小之比为4:5，以下说法正确的选项是 A碰撞后甲和乙的运动方向可能相反B甲碰撞前后的速度之比为2:3C甲碰撞前后的速度之比为3:2D在碰撞中乙的速度变化量比甲大42019·内蒙古呼和浩特回民中学高二期中质量为ma=1 kg，mb=2 kg的小球在光滑的程度面上发生碰撞，碰撞前后两

5、球的位移时间图象如下图，那么可知碰撞属于 A弹性碰撞B非弹性碰撞C完全非弹性碰撞D条件缺乏，不能判断52019·内蒙古巴彦淖尔一中高二期中现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以一样的速率v在光滑程度面上相向运动，发生了碰撞。碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是 A弹性碰撞B非弹性碰撞C完全非弹性碰撞D条件缺乏，无法确定62019·宁夏银川一中高二期中A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如下图为两球碰撞前后的位移时间图象，a、b分别为A、B两球碰前的位移时间图象，c为碰撞后两球共同运动的位移st时间图象，假设A球质量m=2 kg，那么由图可知以下结论错误的是 AB球质量为3

6、 kgB碰撞时A对B所施冲量为4 N·sC碰撞前后A的动量变化为4 kg·m/sD碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J72019·甘肃武威十八中高二期末两个质量不同的物体，在光滑的程度面上相向运动，并发生正碰，那么以下说法中正确的选项是 A碰撞后，质量小的物体速度变化大B碰撞后，质量大的物体速度变化大C假设碰撞后连成整体，那么整体运动方向与原来质量大的物体的运动方向一样D假设碰撞后连成整体，那么整体运动方向与原来速度大的物体的运动方向一样8多项选择2019·河南安阳三十六中高二期中如下图，光滑程度面上有大小一样的A、B两球在同一直线上运动。两球

7、质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为4 kg·m/s，那么 A左方是A球B右方是A球C碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5D碰撞后A、B两球速度大小之比为1:109多项选择2019·河北大名一中高一月考甲物体在光滑程度面上运动速度为v1，与静止的乙物体相碰，碰撞过程中无机械能损失，以下结论正确的选项是 A乙的质量等于甲的质量时，碰撞后乙的速度为v1B乙的质量远远小于甲的质量时，碰撞后乙的速率是2v1C乙的质量远远大于甲的质量时，碰撞后甲的速率是v1D碰撞过程中甲对乙做的功大于乙动

8、能的增量10多项选择2019·辽宁葫芦岛一中高二期中A、B两物体在光滑程度面上沿同一直线运动，如图表示发生碰撞前后的vt图线，由图线可以判断 AA、B的质量比为3:2BA、B碰后速度方向相反CA、B碰撞前后总动量不守恒DA、B碰撞前后总动能不变11多项选择2019·黑龙江鸡西十九中高二期中质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移时间图象如下图，由图有以下说法，其中正确的选项是 A质量m1等于质量m2B碰撞后两物体一起做匀速直线运动C碰撞前两物体动量一样D碰撞前两物体动量大小相等、方向相反12多项选择2019·河北唐山开滦二中高二期末动能一样的A、B两球mA&g

9、t;mB在光滑的程度面上相向运动，当两球相碰后，其中一球停顿运动，那么可断定 A碰撞前A球的速度小于B球的速度B碰撞前A球的动量大于B球的动量C碰撞前后A球的动量变化大于B球的动量变化D碰撞后，A球的速度一定为零，B球朝反方向运动132019·河南安阳二中高二期末如图，光滑程度直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m。开场时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度v0。一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半。求：1B的质量；2碰撞过程中A、B系统机械能的损失。参考答案1AB【解析】碰撞是两物体在极短时间

10、内的作用，一般内力都远远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒，A、B正确；碰撞过程中机械能守恒的碰撞为弹性碰撞，C错误；动量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一，不仅低速、宏观物体的运动遵守这一规律，而且高速、微观物体的运动也遵守这一规律，D错误；应选AB。2.C【名师点睛】此题关键抓住系统动量守恒，根据动量守恒定律求解，判断是否是弹性碰撞，就是看机械能是否损失。3C【解析】设甲乙的质量均为m，假设在碰撞后甲和乙的运动方向相反，那么由动量守恒定律：，解得：v1=3v0；由能量关系可知，碰前的能量；碰后的能量，那么碰撞后甲和乙的运动方向不可能相反，选项A错误；由上述分析可知，碰撞后甲和乙的

11、运动方向一样，那么由动量守恒定律：，解得：v1=v0；甲碰撞前后的速度之比为，选项B错误，C正确；在碰撞中甲的速度变化量：；乙的速度变化量：；两物体速度变化量一样，选项D错误；应选C。4A【解析】根据xt图象可知：a球的初速度为：，b球的初的速度为，碰撞后a球的速度为：，碰撞后b球的速度为：，碰撞前动量：，碰撞前动量：，两球碰撞过程中，动能变化量为：，那么知碰撞前后动量不变，系统的总动能不变，此碰撞是弹性碰撞；应选A。5A.解：以两滑块组成的系统为研究对象，碰撞过程系统所受合外力为零，碰撞过程系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，取m=1kg；碰撞前系统总动量：p=3mv-mv=2mv；由动

12、量守恒定律得：3mv-mv=mv，解得：v=2v；碰撞前系统机械能：3mv2+mv2=2mv2，碰撞后系统的机械能为：m2v2=2mv2，碰撞前后机械能不变，碰撞是弹性碰撞；应选：A6A【解析】由图象的斜率等于速度，可得，碰撞前有：A球的速度，B球的速度为：，碰撞后有：A、B两球的速度相等，为：；对A、B组成的系统，A、B两球沿一直线运动并发生正碰，碰撞前后都是做匀速直线运动，所以系统的动量守恒，碰撞前后A的动量变化为：，根据动量守恒定律，碰撞前后A的动量变化为：，又：，所以：，所以A与B碰撞前的总动量为：，由动量定理可知，碰撞时A对B所施冲量为：，碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能：，代入

13、数据解得：，故A错误，BCD正确。7A【解析】根据动量守恒定律得，即有，可知，碰撞后，速度变化量大小与物体的质量成正比，质量小的物体速度变化大，故A正确、B错误；假设碰撞后连成整体，根据动量守恒定律知：整体运动方向与原来动量大的物体的运动方向一样，故CD错误。8AC【解析】A、B两球的动量均为6 kg·m/s，两球均向右运动，A球的速度大。运动中两球发生碰撞，应该是A球追上B球发生碰撞，所以左方是A球，A正确；由于碰后A球的动量增量为负值，因此碰后A球的动量为2 kg·m/s所以碰后B球的动量是增加的，为10 kg·m/s。由于两球质量关系为mB=2m，那么碰撞后

14、A、B两球速度大小之比2:5，应选AC。【名师点睛】A、B两球的动量均为6 kg·m/s，两球均向右运动，两球在发生碰撞，一定是速度大的追上速度小的发生的碰撞，所以可以判断左方是A球。在碰撞过程中动量守恒。根据A球的动量变化量可以求出B球的动量。再根据两球质量关系，求出碰后两球的速度大小之比。9ABC【解析】甲小球在光滑程度面上运动速度为v1，与静止的乙小球发生正碰，碰撞过程中无机械能损失，规定甲小球初速度方向为正方向，根据动量守恒定律及机械能守恒定律得mAv1=mAv1+mBv2，mAv12=mAv12+mBv22，解得：，假设乙的质量等于甲的质量时，碰撞后甲的速率为0，乙的速率为

15、v1，故A正确；乙的质量远远小于甲的质量时，碰撞后甲的速率几乎不变，碰撞后乙的速率为2v1，故B正确，假设乙的质量远远大于甲的质量时，那么碰后甲的速度为v1，故C正确；根据动能定理得碰撞过程中甲对乙做功等于乙动能的增量，故D错误；应选ABC。10AD【解析】根据动量守恒定律：mA6+mB1=mA2+mB7得：mA:mB=3:2，故A正确；由图象可知，A、B碰后速度方向一样，选项B错误；据动量守恒知A、B作用前后总动量守恒，C错误；作用前总动能：；作用后总动能：，可见作用前后总动能不变，D正确；应选AD。11AD【解析】位移时间图象的斜率等于速度，由斜率求出碰撞前后两个物体的速度，由图看出，碰后

16、两个物体速度均为零，根据动量守恒定律分析碰撞前两物体动量有关系。位移时间图象的斜率等于速度，由斜率可知，碰撞前两物体速度大小相等，方向相反，那么有；由数学知识得知，碰撞后两个物体的速度为零，根据动量守恒有，得，得，故A正确、B错误；由，说明碰撞前两物体动量大小相等、方向相反，由于动量是矢量，所以碰撞前两物体动量不一样，C错误，D正确。12ABD【解析】根据题意可知两球的速度及动量的大小关系；再由动量守恒那么可以判断两球动量的变化及两球的运动方向。因球的动能一样，且A的质量大于B的质量，故A球的速度小于B球的速度，故A正确；由可知，；那么可知，A的动量大于B的动量，故B正确；因两球在碰撞中动量守恒，故两球动量的变化量相等，故C错误；因A的动量大于B的动量，故总动量沿A的动量方向，故碰后只能是A静止，B朝反方向运动，故D正确。131 2试题分析：i以初速度的方向为正方向，设B的质量为，A、B碰撞后共同速度为v，由题意知；碰撞前瞬间A的速度为，碰撞前瞬间，B的速度为2v，由动量守恒定律得那么：         由式得得           ii从开场到碰后的全过程，由动量守恒定律得