高考物理一轮复习学案：碰撞的规律及应用（一）

励志格言：励志格言：所有命运的眷顾，都在暗中标好了价格。物理学案动量守恒定律4总第（）期物理学案动量守恒定律4总第（）期高三一轮复习课题：碰撞的规律及应用（一）组编人：组编人：校对人：学生姓名学生姓名班级学号【引入】由于某一系统物体之间碰撞的时间很短，相互作用力很大，所以即使系统所受合外力不为零，我们仍可以认为碰撞过程中系统动量守恒。由于发生碰撞的物体材料不同，所以碰撞过程的机械能不一定守恒，我们根据碰撞过程机械能是否守恒把碰撞分为三类。一、碰撞的类型及规律1.弹性碰撞（完全弹性碰撞）动量守恒：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′机械能守恒：eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)＝eq\f(1,2)m1v1′2＋eq\f(1,2)m2v2′2【推导】如果m1的初速度为v1，m2的初速度为0，推导m1与m2发生对心弹性碰撞后的速度v1′、v2′。【导思】如果直接利用“代入消元”运算量很大，可利用平方差公式消元。【讨论】结果有两组解，其物理意义是什么？【结论】(1)若m1＝m2，碰后v1′＝，v2′＝，即二者碰后交换速度。(2)若m1≫m2，碰后v1′＝，v2′＝，即(3)若m1≪m2，碰后v1′＝，v2′＝，即2.非弹性碰撞系统动量守恒：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′系统机械能减少：eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)>eq\f(1,2)m1v1′2＋eq\f(1,2)m2v2′23.完全非弹性碰撞（粘合碰撞）系统动量守恒：m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v共系统碰撞中机械能损失最多：|ΔEk|＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)(m1＋m2)v共2二、碰撞规律的应用1.碰撞能否发生的判断（1）动量守恒：（2）动能不增加：或（3）速度合理：如果碰前两物体同向运动，碰撞后，前面的物体速度一定增大吗？后面物体会不会继续向前运动且速度大于前面物体的速度？后面物体可能反向运动吗？如果碰前两物体相向运动，碰撞后，两物体的运动方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均为零。【例1】A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,mA=1kg,mB=2kg,vA=6m/s,vB=2m/s。当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是 ()A.vA'=2m/s,vB'=4m/sB.vA´=5m/s,vB'=2.5m/sC.vA'=-4m/s,vB'=7m/sD.vA'=7m/s,vB'=1.5m/s*【拓展训练】在同一竖直平面内，3个完全相同的小钢球（1号、2号、3号）悬挂于同一高度；静止时小球恰能接触且悬线平行，如图所示。在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。以下分析正确的是（）A.将1号移至高度释放，碰撞后，观察到2号静止、3号摆至高度。若2号换成质量不同的小钢球，重复上述实验，3号仍能摆至高度B.将1、2号一起移至高度释放，碰撞后，观察到1号静止，2、3号一起摆至高度，释放后整个过程机械能和动量都守恒C.将右侧涂胶的1号移至高度释放，1、2号碰撞