(含答案)碰撞现象的特点和规律

1、碰撞现象的特点和规律、基础知识1、碰撞的种类及特点分类标准种类特点机械能是否守恒弹性碰撞动量守恒，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，机械能损失最大碰撞前后动量是否共线对心碰撞(正碰)碰撞前后速度共线非对心碰撞(斜碰)碰撞前后速度不共线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： 若碰前两物体同向运动，则应有v_v前,碰后原来在前的物体速度一定增大，若后前碰后两物体同向运动，则应有v三v.前后 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.3、弹性碰撞的规律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m

2、1，速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有m1v1=m1v1/+m2v2/11/丄1/2m1v2=2m1v12十2m2v22解得v1z(m1m2)v1m1+m2v22mm1+m2结论：1当两球质量相等时,v，=0,v2，=v,两球碰撞后交换速度.2 当质量大的球碰质量小的球时，q0,e20，碰撞后两球都向前运动.3 当质量小的球碰质量大的球时，v10，碰撞后质量小的球被反弹回来.二、练习1、质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量是24g、静止在光滑水平桌面上的木块,并留在木块中，子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大？如果子弹把木块打穿,子弹穿过后的速度为

3、100m/s,这时木块的速度又是多大？答案88.2m/s83.3m/s解析子弹质量m二10g二0.01kg子弹速度v0二300m/s木块质量M二24g二0.024kg,设子弹射入木块中以后木块的速度为v,贝0子弹速度也是v，以子弹初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得mv二(m+M)v，解得v二mV二m/s二88.2m/s.0m+M0.01+0.024若子弹穿出后速度为匕二100m/s，设木块速度为v2，仍以子弹初速度方向为正方向，由动量守恒定律得mv0二mv1+Mvr代入数据解得v2二83.3m/s.v2、如图所示，光滑水平面上有质量均为2m的木块A、B，A静止，B以速度豈水平向左运动，质量

4、为m的子弹以水平向右的速度v0射入木块A,穿出A后，又射入木块B而未穿出，A、B最终以相同的速度向右运动.若B与A始终未相碰，求子弹穿出A时的速度.As2/Z/11合案15v0解析以子弹、木块A组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得叫二2mvA+mv以子弹及木块A、B组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得v_mv-2mx-5mv06a解得v=15v03、A球的质量是m，B球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动.B在前,6A在后，发生正碰后，A球仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后两球的速率1-3B答案Dv、一一解析设碰前A球的速率为v，根据题意,PA=PB,即mv二2mvB

5、，得碰前vB=2，碰后vA，二2，由动量守恒定律，有mv+2mr二m2+Imv，解得爲42-3一一e2一3卩=4、(2012.山东理综38)如图所示，光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为mA=3m、mB=mC=m，开始时wk急風z匹wzB、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变.求B与C碰撞前B的速度大小.答案5o解析设A与B碰撞后，A的速度为A,B与C碰撞前B的速度为vB,B与C碰撞后粘在一起的速度为，由动量守恒定律得对A、B木块：mAv0二mAvA+mBpB对B、C木块：mBvB二(mB+mC)v由A与B间的距离

6、保持不变可知vA=v联立式，代入数据得vB=5v0.5、如图所示，物体A静止在光滑平直轨道上，其左端固定有轻质弹簧,物体B以速度v0=2.0m/s沿轨道向物体A运动，并通过弹簧与物体A发生相互作用，设A、B两物体的质量均为m=2kg，求当物体A的速度多大时，A、B组成的系统动能损失最大？损失的最大动能为多少?答案1.0m/s2J解析当两物体速度相等时，弹簧压缩量最大，系统损失的动能最大.由动量守恒定律知mv0二2mv所以v二牛二1.0m/s损失的动能为AEk二2mvg_2X2mXv2-2J.6、如图所示，光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mA=mC=2m.mB=m,A、B用细绳连

7、接，中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不拴接).开始时A、B以共同速度v0运动，C静止.某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同求B与C碰撞前B的速度.ATrnnfipprl-c2mm2m9答案5vo解析A、B被弹开的过程二者动量守恒，当B、C二者相碰并粘在一起，二者动量也守恒设三者最终的共同速度为v,A与B分开后，B的速度为vB，由动量守恒定律得(mA+mB)v0-mAv+mBvBmBvB-(mB+mC)v联立式，得B与C碰撞前B的速度vB-5v7、质量为m1=1kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其x-t(位移一时间

8、)图象如图所示，试通过计算回答下列问题：(1) m2等于多少？(2) 碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞?解析碰撞前m2是静止的，m的速度为v1-4m/s碰撞后m1的速度v-2m/sm2的速度v2，-2m/s根据动量守恒定律有m1v1-m1v1+m2v2解得m2=3kg(2)碰撞前系统总动能Ek=Ekl+Ek2=8J碰撞后系统总动能Ekf+Ek28J碰撞前后系统总动能相等，因而该碰撞是弹性碰撞.答案(1)3kg(2)弹性碰撞8、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mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球

9、的动量增量为一4kg.m/s，贝9A. 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2:5D. 右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10答案A解析由mB=2mA，知碰前vbva若左为A球，设碰后二者速度分别为vIvA、B由题意知役二叫叮二2kgspB-mBvB-10kg.m/s由以上各式得么-2，故正确选项为A.v5若右为A球，由于碰前动量都为6kg.m/s，即都向右运动，两球不可能相碰.9、A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是5kg.m/s,B球的动

10、量是7kg.m/s.当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值分别是()A. 6kgm/s,6kgm/sB. 3kgm/s,9kgm/sC. 2kgm/s,14kgm/sD. 5kgm/s,15kgm/s答案BC解析两球组成的系统动量守恒，A球减少的动量等于B球增加的动量，故D错虽然碰撞前后的总动量相等，但A球的动量不可能沿原方向增加，故A错，选B、C.10、如图所示，木板A质量mA=1kg，足够长的木板B质量mB=4kg,质量为mC=4kg的木块C静置于木板B上，水平面光滑,B、C之间有摩擦.现使A以勺=12m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4m/s的速度弹回.求：各刃e(1) B运动过程中的最大速度大小；(2) C运动