【红对勾】高考物理 碰撞 爆炸与反冲课件

课时2碰撞爆炸与反冲知识点一碰撞——知识回顾——碰撞特点(1)①直接作用②时间短③一般来说内力远大于外力．(2)系统内力远大于外力时，

近似守恒．(3)系统动能不可能增加．动量——要点深化——1．处理碰撞问题的基本方法为了应用动量守恒定律求解碰撞问题，需要确定碰撞前后的动量，因此应对碰撞过程进行分析，确定初、末状态．碰撞前动量是指即将发生碰撞那一时刻的动量，而不是指发生碰撞之前某一时刻的动量；碰撞后的动量是指碰撞刚结束那一时刻的动量，而不是指碰撞结束之后某一时刻的动量．明确了碰撞前后的动量，选定一个正方向，即可列出动量守恒方程．2．碰撞过程的特点碰撞过程的特点是时间短暂性，空间位置变化不明显，碰撞过程除动量守恒外，还具有能量特性，即碰撞过程中能量不会增加．另外碰撞结束后，如果两物体同向运动，则后一物体的速度应小于前一物体的速度．3．碰撞的种类根据碰撞过程中，系统动能的变化把碰撞分为三种：(1)弹性碰撞：碰撞前后系统总动能不变．(2)非弹性碰撞：碰撞后系统动能减少了．(3)完全非弹性碰撞：两物体碰后结合为一体，这种碰撞损失动能最大．——基础自测——如图1所示，在光滑水平面上有直径相同的a、b两球，在同一直线上运动．选定向右为正方向，两球的动量分别为pa＝6kg·m/s、pb＝－4kg·m/s.当两球相碰之后，两球的动量可能是()图1A．pa＝－6kg·m/s、pb＝4kg·m/sB．pa＝－6kg·m/s、pb＝8kg·m/sC．pa＝－4kg·m/s、pb＝6kg·m/sD．pa＝2kg·m/s、pb＝0解析：由动量守恒定律可知A项不正确．D项b静止，a向右，与事实不符，故D项错．B项中a动能不变，b动能增加，总动能增加，故B项错．答案：C知识点二爆炸与反冲——知识回顾——爆炸与反冲的特点(1)内力远

外力，动量守恒．(2)由其他形式的能转化为

，动能增加．大于机械能——要点深化——1．爆炸两物体间由于炸药的作用均受到巨大作用力，两作用力远大于外力，一般情况下近似认为动量守恒．由于爆炸力做功，所以物体系统的动能增加．2．反冲运动反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果．反冲运动过程中，一般满足系统的合外力为零，或内力远大于外力的条件，因此可用动量守恒定律进行分析．——基础自测——抛出的手雷在最高点时的水平速度为10m/s，这时突然炸成两块，其中大块质量300g仍按原方向飞行，其速度测得为50m/s，另一小块质量为200g，求它的速度的大小和方向．解析：设手雷原飞飞行方向为为正方向，，则整体初初速度v0＝10m/s；m1＝0.3kg的大大块速度为为v1＝50m/s，m2＝0.2kg的小小块速度为为v2，方向不清清，暂设为为正方向．．由动量守恒恒定律：(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2代入数据解解得：v2＝－50m/s此结果表明明，质量为为200g的那部部分以50m/s的速度向向反方向运运动，其中中负号表示示与所设正正方向相反反．答案：50m/s'与原原飞行方向向相反题型一碰撞问题[例1]在光滑的水水平面上，，质量为m1的小球A以速率v0向右运动．．在小球的的前方O点处有一质质量为m2的小球B处于静止状状态，如图图2所示．．小球A与小球B发生正碰后后小球A、B均向右运动动．小球B被Q点处的墙壁壁弹回后与与小球A在P点相遇，PQ＝1.5PO.假设小球球间的碰撞撞及小球与与墙壁之间间的碰撞都都是弹性的的，求两小小球质量之之比m1∶m2.[解析]从两小球碰碰撞后到它它们再次相相遇，小球球A和B的速度大小小保持不变变．忽略B与墙壁的碰碰撞时间，，设碰撞后后小球A和B的速度大小小分别为v1和v2，则它们通通过的路程程分别为sA＝PO＝v1t，sB＝(PO＋2PQ)＝v2t，又PQ＝1.5PO图2[答案]2题后反思高考对碰撞撞问题的考考查主要以以计算题形形式出现，，有宏观物物体间的碰碰撞，也有有微观粒子子间的碰撞撞；有两个个物体的单单次碰撞和和多次碰撞撞，也有多多个物体的的多次或连连续碰撞；；有单独考考查碰撞问问题的题目目，也有综综合其他知知识(或过过程或方法法)的题目目；有弹性性碰撞问题题，也有(完全)非非弹性正碰碰问题；有有弹性斜碰碰问题，也也有弹性正正碰问题，，但主流是是弹性正碰碰问题．对对弹性碰撞撞问题的考考查均限于于“一动一静”型．对于一维弹弹性碰撞有有：若以其其中某物体体为参考系系，则另一一物体碰撞撞前后速度度大小不变变，方向相相反(即以以原速率弹弹回)；若若两个物体体质量相等等，则碰撞撞后两个物物体互换速速度(即碰碰后A的速度等于于碰前B的速度，碰碰后B的速度等于于碰前A的速度)；；若其中某某物体的质质量远大于于另一物体体的质量，，则质量大大的物体碰碰撞前后速速度保持不不变．变式1—1如图3所示示，一个质质量m1＝150kg的木木块静止于于一张一端端靠墙的很很长的光滑滑桌面上，，在墙与木木块之间，，放进另一一个质量为为m2的木块，再再令m2以速度v2向左运动．．假定所有有碰撞都没没有能量损损失，并且且m2与m1碰撞一次再再与墙碰撞撞一次后，，m1和m2以相同的速速度运动，，试求m2的数值．(墙的质量量可以看做做无限大)图3答案：50kg题型二“人船”模模型问题[例2]一一质量为为M、长为s0的船静止于水水面上，一质质量为m的人站在船头头，当人从船船头走到船尾尾时，求船前前进的位移s的大小．(不不计水的阻力力)当符合动量守守恒定律的条条件，而又仅仅涉及位移而而不涉及速度度时，通常可可用平均动量量求解．解此此类题一定要要画出反映位位移关系的草草图．变式2—1如图4所示，，一个质量为为m1＝50kg的人抓在一一只大气球下下方，气球下下面有一根长长绳．气球和和长绳的总质质量为m2＝20kg，长绳的下下端刚好和水水平面接触．．当静止时人人离地面的高高度为h＝5m．如如果这个人开开始沿绳向下下滑，当他滑滑到绳下端时时，他离地面面高度是(可可以把人看做做质点)()图4A．5mB．3.6mC．2.6mD．8m图5答案：B题型三含有弹簧的碰碰撞问题[例3](2009·南南京调调研)如图6所示示，光光滑水水平面面上的的A、B、C三个物物块，，其质质量分分别为为mA＝2.0kg，mB＝1.0kg，mC＝1.0kg，现现用一一轻弹弹簧将将A、B两物块块连接接，并并用力力缓慢慢压缩缩弹簧簧使A、B两物块块靠近近，此此过程程外力力做功功108J(弹簧簧仍然然处于于弹性性范围围)，，然后后同时时释放放，弹弹簧开开始逐逐渐变变长，，当弹弹簧刚刚好恢恢复原原长时时，C恰以4m/s的速速度迎迎面与与B发生碰碰撞并并瞬时时粘连连．求求：(1)弹簧簧刚好好恢复复原长长时(B与C碰撞前前)，，A和B物块速速度的的大小小．(2)当弹弹簧第第二次次被压压缩时时，弹弹簧具具有的的最大大弹性性势能能．图6(2)弹簧簧第二二次被被压缩缩到最最短时时，弹弹簧具具有的的弹性性势能能最大大，此此时A、B、C具有相相同的的速度度，设设此速速度为为vmCvC＝(mA＋mB＋mC)v所以v＝1m/s[答案案](1)6m/s12m/s(2)50J题后反反思含有弹弹簧的的碰撞撞问题题，碰碰撞过过程中中机械械能守守恒，，因此此碰撞撞过程程为弹弹性碰碰撞．．本题题也是是一个个多次次碰撞撞问题题，解解决这这类问问题，，一定定要注注意系系统的的选取取和过过程的的选取取，同同时要要注意意动量量和能能量结结合解解题．．变式3—1(2009·山山东高高考)如图7所示示，光光滑水水平直直轨道道上有有三个个滑块块A、B、C，质量量分别别为mA＝mC＝2m，mB＝m，A、B用细绳绳连接接，中中间有有一压压缩的的轻弹弹簧(弹簧簧与滑滑块不不拴接接)．．开始始时A、B以共同同速度度v0运动，，C静止．．某时时刻细细绳突突然断断开，，A、B被弹开开，然然后B又与C发生碰碰撞并并粘在在一起起，最最终三三滑块块速度度恰好好相同同．求求B与C碰撞前前B的速度度．图71．(2010·福福建高高考)如图8所示示，一一个木木箱原原来静静止在在光滑滑水平平面上上，木木箱内内粗糙糙的底底板上上放着着一个个小木木块．．木箱箱和小小木块块都具具有一一定的的质量量．现现使木木箱获获得一一个向向右的的初速速度v0，则________．．(填填选项项前的的字母母)图8A．小小木块块和木木箱最最终都都将静静止B．小小木块块最终终将相相对木木箱静静止，，二者者一起起向右右运动动C．小小木块块在木木箱内内壁将将始终终来回回往复复碰撞撞，而而木箱箱一直直向右右运动动D．如如果小小木块块与木木箱的的左壁壁碰撞撞后相相对木木箱静静止，，则二二者将将一起起向左左运动动解析：：由于小小木块块和木木箱之之间存存在相相互的的摩擦擦力，，所以以二者者最终终应相相对静静止．．由于于小木木块和和木箱箱组成成的系系统所所受合合力为为零，，所以以系统统动量量守恒恒．由由于系系统初初始动动量方方向向向右，，所以以系统统的末末动量量也一一定方方向向向右，，选项项B正正确．．答案：：B2．(2009·全全国卷卷Ⅰ)质量为为M的物块块以速速度v运动，，与质质量为为m的静止止物块块发生生正碰碰，碰碰撞后后两者者的动动量正正好相相等．．两者者质量量之比比M/m可能为为()A．2B．．3C．4D．．5答案：：AB图9解析：：设向右右为正正方向向，A与C粘合在在一起起的共共同速速度为为v′，由由动量量守恒恒定律律得mv1＝2mv′①①为保保证证B碰挡挡板板前前A未能能追追上上B，应应满满足足v′≤v2②设A与B碰后后的的共共同同速速度度为为v″，，由由动动量量守守恒恒定定律律得得4．．(2010··新新课课标标全全国国卷卷)如图图10所所示示，，光光滑滑的的水水平平地地面面上上有有一一木木板板，，其其左左端端放放有有一一重重物物，，右右方方有有一一竖竖直直的的墙墙．．重重物物质质量量为为木木板板质质量量的的2倍倍，，重重物物与与木木板板间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为μ.使使木木板板与与重重物物以以共共同同的的速速度度v0向右右运运动动，，某某时时刻刻木木板板与与墙墙发发生生弹弹性性碰碰撞撞，，碰碰撞撞时时间间极极短短．．求求木木板板从从第第一一次次与与墙墙碰碰撞撞到到再再次次碰碰撞撞所所经经历历的的时时间间．．设设木木板板足足够够长长，，重重物物始始终终在在木木板板上上．．重重力力加加速速度度为为g.图10解析析：：第一一次次与与墙墙碰碰撞撞后后，，木木板板的的速速度度反反向向，，大大小小不不变变，，此此后后木木板板向向左左做做匀匀减减速速运运动动，，重重物物向向右右做做匀匀减减速速运运动动，，最最后后木木板板和和重重物物达达到到一一共共同同的的速速度度v.设木板板的质量量为m，重物的的质量为为2m，取向右