碰撞知识点复习及习题

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(完整)物理选修3-5(碰撞与动量守恒)知识点与习题,推荐文档

(完整)物理选修3-5(碰撞与动量守恒)知识点与习题,推荐文档

碰撞与动量守恒冲量和动量是物理学中的重要概念,动量定理和动量守恒是自然界中最重要、最普遍、最基本的客观规律之一.动量定理和动量守恒定律是可以用牛顿第二定律导出,但适用范围比牛顿第二定律要广。

动量守恒定律广泛应用于碰撞、爆炸、冲击;近代物理中微观粒子的研究,火箭技术的发展都离不开动量守恒定律有关的物理知识。

在自然界中,大到天体间的相互作用,小到如质子、中子等基本粒子间的相互作用,都遵守动量守恒定律。

本章内容高考年年必考,题型全面,选择题主要考查动量的矢量性,辨析“动量和动能”、“冲量与功”的基本概念;常设置一个瞬间碰撞的情景,用动量定理求变力的冲量;或求出平均力;或用动量守恒定律来判定在碰撞后的各个物体运动状态的可能值;计算题主要考查综合运用牛顿定律、能量守恒、动量守恒解题的能力。

一般过程复杂、难度大、能力要求高,经常是高考的压轴题。

高考中有关动量的计算题在分析解答问题的过程中常会运用数学的归纳、推理的方法,解答多次反复碰撞问题,要求考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题,然后运用数学解决物理问题。

运用数学解决物理问题的能力是高考中能力考查的重点内容之一,加强这方面的练习十分必要。

一、动量和冲量◎知识梳理1.动量的概念(1)定义:物体的质量和速度的乘积叫做动量:p=mv(2)动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。

(3)动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。

(4)动量的相对性:由于物体的速度与参考系的选取有关,所以物体的动量也与参考系选取有关,因而动量具有相对性。

题中没有特别说明的,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系。

(5)动量的变化:0p p p t -=∆.由于动量为矢量,则求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则。

A 、若初末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算。

B 、若初末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则。

(6)动量与动能的关系:k mE P 2=,注意动量是矢量,动能是标量,动量改变,动能不一定改变,但动能改变动量是一定要变的。

高一物理《弹性碰撞和非弹性碰撞》知识点总结

高一物理《弹性碰撞和非弹性碰撞》知识点总结

高一物理《弹性碰撞和非弹性碰撞》知识点总结
一、弹性碰撞和非弹性碰撞
1.弹性碰撞:系统在碰撞前后动能不变.
2.非弹性碰撞:系统在碰撞前后动能减少.
二、弹性碰撞的实例分析
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.碰后m 1小球的速度为v 1′,m 2小球的速度为v 2′,根据动量守恒定律和能量守恒定律:
m 1v 1=m 1v 1′+m 2v 2′;12m 1v 12=12m 1v 1′2+12
m 2v 2′2 解出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m 1<m 2,v 1′为负值,表示v 1′与v 1方向相反,m 1被弹回.(若m 1≪m 2,v 1′=-v 1,v 2′=0,表示m 1被反向以原速率弹回,而m 2仍静止)
(3)若m 1=m 2,则有v 1′=0,v 2′=v 1,即碰撞后两球速度互换.。

高中物理之碰撞知识点

高中物理之碰撞知识点

高中物理之碰撞知识点碰撞碰撞过程是指物体间发生相互作用的时间很短,相互作用过程中的相互作用力很大,所以通常可认为发生碰撞的物体系统动量守恒。

按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上,有正碰和斜碰之分,中学物理只研究正碰的情况;碰撞问题按性质分为三类弹性碰撞碰撞结束后,形变全部消失,碰撞前后系统的总动量相等,总动能不变。

例如:钢球、玻璃球、微观粒子间的碰撞。

一般碰撞碰撞结束后,形变部分消失,碰撞前后系统的总动量相等,动能有部分损失.例如:木制品、橡皮泥球的碰撞。

完全非弹性碰撞碰撞结束后,形变完全保留,通常表现为碰后两物体合二为一,以同一速度运动,碰撞前后系统的总动量相等,动能损失最多。

上述三种情况均不含其它形式的能转化为机械能的情况。

对心碰撞和非对心碰撞对心碰撞(正碰):碰撞以前的运动速度与两球心的连线在同一条直线,碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。

非对心碰撞:碰撞之前球的运动速度与两球心得连线不再同一条直线上,碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线散射一束粒子射入物体,粒子与物体中的微粒碰撞,研究碰撞后粒子的运动方向,可与得到与物质微观结构有关的很多信息。

因此,微观粒子的碰撞又叫做散射。

习题演练1. 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,组成系统的动能可能不变。

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。

2. 下列关于碰撞的理解正确的是()A 碰撞是指相对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 在碰撞现象过程中,一般内力都远大于外力,所以可以认为系统的动能守恒。

C 如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞。

D 微观粒子的相互作用由于不发生接触,所以不能称其为碰撞。

习题解析1. BD弹性碰撞系统总动能不变;非弹性碰撞系统总动能减小。

2. AC。

碰撞问题练习题

碰撞问题练习题

碰撞问题练习题碰撞问题一直是力学中的重要内容,本文将提供一些碰撞问题的练习题,帮助读者巩固力学知识并提升解题能力。

1. 弹性碰撞问题:有两个质量相同的小球,质量分别为m,初始速度分别为v1和v2。

它们进行完全弹性碰撞后,两球的最终速度是多少?解析:在完全弹性碰撞中,动量和动能守恒。

设最终速度分别为v1'和v2',则根据动量守恒定律有m*v1 + m*v2 = m*v1' + m*v2';根据动能守恒定律有1/2*m*v1^2 + 1/2*m*v2^2 = 1/2*m*v1'^2 +1/2*m*v2'^2。

通过解这两个方程组,可以得到v1'和v2'的值。

2. 完全非弹性碰撞问题:有两个质量分别为m1和m2的小球,初始速度分别为v1和v2。

它们进行完全非弹性碰撞后,两球的最终速度是多少?解析:在完全非弹性碰撞中,动量守恒,但动能不守恒。

设最终速度为v,则根据动量守恒定律有m1*v1 + m2*v2 = (m1 + m2)*v。

通过解这个方程可以得到v的值。

3. 壁面弹性碰撞问题:有一个质量为m的小球以速度v与垂直于地面的墙壁碰撞,碰撞后小球以速度v'反弹。

如果碰撞时间为Δt,求墙壁对小球的平均冲量。

解析:平均冲量可以通过动量变化量来计算。

设小球碰撞前后的动量分别为p和p',则平均冲量为Δp/Δt = (p' - p)/Δt = (mv' - mv)/Δt。

4. 碰撞系数问题:弹性碰撞中,定义碰撞系数e为速度反向后的物体速度与碰撞前速度的比值。

设两个小球质量分别为m1和m2,初始速度分别为v1和v2,在碰撞过程中,小球1的速度反向后变为v1',小球2的速度反向后变为v2'。

求碰撞系数e。

解析:碰撞系数e可以通过速度变化量来计算。

根据动量守恒定律和定义可以得到mv1 - mv1' = -m1v1' - m2v2',mv2 - mv2' = -m1v1' -m2v2'。

15动量定理 碰撞专题512

15动量定理 碰撞专题512

§ 动量一、动量 冲量 动量定理1、动量P : ①动量:P=mv②动量和动能的大小关系:P 2=2 m E K③动量的变化量:0P P P t-=∆④动量的变化率:tP∆∆重要结论:本章的公式均为矢量式,可以选取某一方向为正方向,把矢量式化为标量式2、冲量I :①定义: ②冲量的计算:恒力冲量的计算:Ft I =合力冲量的计算:+++=321I I I I 合…… t F I 合合=(F 合为恒力) 0P P I t-=总(动量定理) 变力冲量的计算:可用动量定理 如果F 方向不变,可用图象法求解简单题、(17天津)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。

摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。

下列叙述正确的是( )A .摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变B .在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力C .摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零D .摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变3、动量定理:①内容: ②表达式:0P P I t-=总 (矢量式) ③应用动量定理解题的基本步骤: 简单题、如图所示,一铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v 抽出纸条后,铁块掉在地上的P 点;若保持系统其它条件不变的情况下以v 2 )A. 仍在P 点B. 在P 点左边C. 在P 点右边不远处D. 在P 点右边原水平位移的两倍处简单题:某种气体分子束由质量m=5.4×10-26kg 速度v =460m/s 的分子组成,各分子都向同一方向运动,垂直地打在某平面上后又以原速率反向弹回,如分子束中每立方米的体积内有n 0=1.5×1020个分子,求被分子束撞击的平面所受到的压强.简单题、将质量为500g 的杯子放在台秤上,一个水龙头以每秒700g 水的流量注入杯中,注至10s 末时,台秤的读数为78.5N ,则注入杯中水流的速度是多大?重要结论:给物体一个瞬时冲量,相当于给物体一个瞬时速度 重要结论:系统的动量定理:系统外.力.的冲量=系统..的动量的变化量 低难题:如图所示,A 、B 两小物块用平行于斜面的轻细线相连,均静止于斜面上.用平行于斜面向上的恒力拉A ,使A 、B 同时由静止起以加速度a 沿斜面向上运动.经时间t 1,细线突然被拉断.再经时间t 2,B 上滑到最高点.已知A 、B 的质量分别为m 1、m 2,细线断后拉A 的恒力不变,求B 到达最高点时A 的速度.重要结论:系统在哪个方向上受到的合冲量=系统在哪个方向上动量的变化量 重要题型之:动量定理解多过程问题简单题:质量为m 的钢珠从高出沙坑表面H 米处由静止自由下落,不考虑空气阻力,掉入沙坑后停止,如图所示,已知钢珠在沙坑中受到沙的平均阻力是f ,则钢珠在沙内运动时间为多少?重要题型之:动量定理与动能定理的综合简单题、一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt 时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v 。

第一章碰撞和动量守恒知识点总结

第一章碰撞和动量守恒知识点总结

第⼀章碰撞和动量守恒知识点总结第⼀章碰撞和动量守恒知识点总结知识点1 物体的碰撞1.⽣活中的各种碰撞现象碰撞的种类有正碰和斜碰两种.(1)正碰:像台球的碰撞中若两个⼩球碰撞时的速度沿着连⼼线⽅向,则称为正碰.(2)斜碰:像台球的碰撞中若两个⼩球碰撞前的相对速度不在连⼼线上,则称为斜碰.2.弹性碰撞和⾮弹性碰撞(1)碰撞分为弹性碰撞和⾮弹性碰撞两种.①弹性碰撞:若两个物体的碰撞发⽣在⽔平⾯上,碰撞后形变能完全恢复,则没有动能损失,碰撞前后两个物体构成的系统动能相等.②⾮弹性碰撞:若两个物体的碰撞发⽣在⽔平⾯上,碰撞后形变不能完全恢复或完全不能恢复(黏合),则有动能损失(或损失最⼤),损失的动能转变为热能,碰撞前后两个物体构成的系统动能不再相等,碰撞后的总动能⼩于碰撞前的总动能.(2)两种碰撞的区别:弹性碰撞没有能量损失,⾮弹性碰撞有能量损失.当两个⼩球的碰撞发⽣在⽔平⾯上时,两⼩球碰撞前后的重⼒势能不变,变化的是动能,根据动能是否守恒,把⼩球的碰撞分为弹性碰撞和⾮弹性碰撞,如下所⽰:(3)注意.①⾮弹性碰撞⼀定有机械能损失,损失的机械能⼀般转化为内能.碰撞后的总机械能不可能增加,这⼀点尤为重要.②系统发⽣爆炸时,内⼒对系统内的每⼀个物体都做正功,故爆炸时,系统的机械能是增加的,这⼀增加的机械能来源于炸药贮存的化学能.知识点2 动量、冲量和动量定理⼀、动量1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量.是⽮量,⽅向与速度⽅向相同;动量的合成与分解,按平⾏四边形法则、三⾓形法则.是状态量;通常说物体的动量是指运动物体某⼀时刻的动量,计算物体此时的动量应取这⼀时刻的瞬时速度。

是相对量;物体的动量亦与参照物的选取有关,常情况下,指相对地⾯的动量。

单位是kg·m/s;2、动量和动能的区别和联系①动量的⼤⼩与速度⼤⼩成正⽐,动能的⼤⼩与速度的⼤⼩平⽅成正⽐。

即动量相同⽽质量不同的物体,其动能不同;动能相同⽽质量不同的物体其动量不同。

初中物理碰撞试题及答案

初中物理碰撞试题及答案

初中物理碰撞试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 在完全弹性碰撞中,以下哪个量是守恒的?A. 动能B. 动量C. 速度D. 质量答案:B2. 两个质量相同的小球在光滑水平面上相向而行,发生完全非弹性碰撞后,它们将:A. 静止不动B. 继续相向而行C. 以原速度的一半相向而行D. 以原速度的一半同向而行答案:A3. 一个物体在水平面上以速度v1向东运动,与另一个以速度v2向西运动的物体发生碰撞,碰撞后两物体都静止,以下哪个说法是正确的?A. v1 = v2B. v1 > v2C. v1 < v2D. 无法确定答案:A4. 一个质量为m的物体以速度v0从静止开始运动,经过时间t后,其速度变为v,根据动量守恒定律,以下哪个公式是正确的?A. m*v0 = m*vB. m*v0 + m*v = 0C. m*v0 - m*v = 0D. m*v0 = 0答案:A5. 一辆质量为M的汽车以速度v1行驶,与一辆质量为m的静止汽车发生碰撞,碰撞后两车以速度v2共同运动,根据动量守恒定律,以下哪个公式是正确的?A. M*v1 + m*0 = (M+m)*v2B. M*v1 - m*0 = (M+m)*v2C. M*v1 + m*0 = M*v2D. M*v1 - m*0 = m*v2答案:A二、填空题(每题3分,共15分)1. 在完全非弹性碰撞中,两物体碰撞后合并为一个整体,其总动量为______。

答案:两物体碰撞前动量之和2. 一个物体在碰撞前后动能的变化量等于碰撞过程中______。

答案:外力做的功3. 在碰撞过程中,如果两物体的速度方向相同,则这种碰撞被称为______。

答案:完全非弹性碰撞4. 根据动量守恒定律,如果一个物体的动量为p,质量为m,速度为v,则其动量与速度的关系为______。

答案:p = m*v5. 两个物体发生碰撞后,如果它们的总动能减少,则这种碰撞被称为______。

高三力学复习十五讲--碰撞、反冲

高三力学复习十五讲--碰撞、反冲

力学复习十一、 动量守恒定律应用——碰撞、反冲【知识点析】1、碰撞:相互作用的几个物体,在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化,这个过程就可称为碰撞。

(1)特点:一是碰撞的物体之间的作用时间短;二是碰撞物体之间的作用力大,物体的运动状态改变显著。

(2)规律:动量守恒定律。

(3)种类。

①按碰撞前后的速度方向可分为:正碰:碰撞前后的速度方向在一条直线上.斜碰:碰撞前后的速度方向不在一条直线上.②按能量变化情况可分为:弹性碰撞:碰撞后系统的总动能没有损失.非弹性碰撞:碰撞后系统的总动能有损失.(4)原则原则一:系统动量守恒的原则三种类型碰撞的共同特点:碰撞中的相互作用的内力远大于系统外力,所以碰撞问题的解应首先满足系统动量守恒的原则,其数学表式为:m 1v 1+m 2v 2=m 1′v 1′+m 2′v 2′, 或△p 1+△p 2=0。

原则二:物理情景可行性原则碰撞过程中相互作用的内力对其中一个物体是外力,应遵守牛顿第三定律,同时要满足动量定理。

不同的碰撞有各自的特点。

例如,相向碰撞和追赶碰撞,碰撞前后的v, p, E K 都有各自的规律,其情况比较复杂,一定要根据具体情况认真分析其过程,确定物理情景是否可行。

原则三:不违背能量守恒的原则三种碰撞,除完全弹性碰撞中系统的机械能不损失外,其它碰撞中系统均有机械能的损失,而完全非弹性碰撞中系统机械能损失最多,所以系统必须满足:2221212221212222112222112222,21212121m p m p m p m p v m v m v m v m '+'≥+'+'≥+或 其可能的合理解应介于完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的解之中。

2、反冲:当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量,这种现象叫反冲运动.(1)实例:发射炮弹,爆竹爆炸,发射火箭.(2)特点:系统相互作用的内力远大于系统受到的外力.(3)规律:系统总动量守恒[例题思析][例题1] 两只小船逆向航行,航线邻近,在两船首尾相齐时,由每只船上各自向对方放置一质量为m=50kg 的麻袋,结果载重较小的船停了下来,另一船则以v=8.5m/s 的速度沿原方向航行.设两只小船及船上载重量分别为m 1=500kg,m 2=1000kg,问交换麻袋前各小船的速率多大?(水的阻力不计)[解析] 在水的阻力(外力)不计的情况下,系统动量守恒.分别以各小船原航行方向为正方向,则对抛出麻袋后的小船和 m 2上麻袋组成的系统有(m 1-m)v 1-mv 2=0 …………………………………①对抛出麻袋后的小船和m 1 上的麻袋组成的系统有(m 2-m)v 2-mv 1=(m 2-m+m)v …………………………………②代入数据得(500-50)v 1-50v 2=0 …………………………………①’(1000-50)v 2-50v 1=1000×8.5 ………………………………②’解之可得 v 1=1m/s,v 2=9m/s.[注意] 本题也可选取两船及其麻袋组成一个系统,设m 2船原航行方向为正方向,可列如下方程m 2v 2-m 1v 1=(m 2-m+m)v+(m 1-m+m)×0 ………………………③③结合①或②式求解。

物理碰撞试题及答案

物理碰撞试题及答案

物理碰撞试题及答案1. 两个质量分别为 \( m_1 \) 和 \( m_2 \) 的小球在光滑水平面上发生完全弹性碰撞,碰撞前 \( m_1 \) 的速度为 \( v_1 \),\( m_2 \) 的速度为 \( v_2 \)。

碰撞后 \( m_1 \) 和 \( m_2 \) 的速度分别是多少?答案:根据动量守恒和能量守恒,碰撞后的速度 \( v_1' \) 和\( v_2' \) 可以通过以下公式计算:\[ v_1' = \frac{(m_1 - m_2)v_1 + 2m_2v_2}{m_1 + m_2} \]\[ v_2' = \frac{(m_2 - m_1)v_2 + 2m_1v_1}{m_1 + m_2} \]2. 一个质量为 \( m \) 的小球从高度 \( h \) 处自由下落,与地面碰撞后反弹,反弹高度为 \( h' \)。

若碰撞是完全非弹性的,求反弹后小球的速度。

答案:完全非弹性碰撞意味着小球与地面碰撞后粘在一起,因此反弹后的速度为零。

3. 一辆质量为 \( M \) 的汽车以速度 \( V \) 与一辆静止的质量为\( m \) 的汽车发生碰撞,两车碰撞后速度相同。

求碰撞后两车的速度。

答案:根据动量守恒定律,碰撞后两车的速度 \( v \) 可以通过以下公式计算:\[ v = \frac{MV}{M + m} \]4. 一颗质量为 \( m \) 的子弹以速度 \( v \) 射入一块静止的木块中,木块的质量为 \( M \)。

如果子弹和木块在碰撞后一起移动,求碰撞后它们的共同速度。

答案:根据动量守恒定律,碰撞后子弹和木块的共同速度 \( v' \)可以通过以下公式计算:\[ v' = \frac{mv}{m + M} \]5. 一颗质量为 \( m \) 的小球以速度 \( v \) 沿着光滑水平面运动,与一个质量为 \( M \) 的静止小球发生碰撞。

碰撞知识点复习及习题

碰撞知识点复习及习题

碰撞知识点复习及习题在物理学中,碰撞是一个非常重要的概念,它涉及到物体之间的相互作用以及能量和动量的转移。

为了更好地理解和掌握碰撞相关的知识,让我们来进行一次系统的复习,并通过一些习题来巩固所学。

首先,我们来了解一下碰撞的基本类型。

碰撞主要分为弹性碰撞和非弹性碰撞。

弹性碰撞是指在碰撞过程中,系统的动能守恒。

也就是说,碰撞前后整个系统的总动能没有损失。

例如,两个质量相等的刚性小球在光滑水平面上发生正碰,如果是弹性碰撞,那么碰撞后它们的速度会相互交换。

非弹性碰撞则是指在碰撞过程中,系统的动能不守恒,有一部分动能转化为了其他形式的能量,比如内能。

在完全非弹性碰撞中,碰撞后两物体会粘在一起,共同运动。

接下来,我们复习一下碰撞过程中遵循的重要规律。

动量守恒定律在碰撞问题中起着关键作用。

无论碰撞是弹性的还是非弹性的,系统在碰撞前后的总动量始终保持不变。

其表达式为:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' ,其中 m 表示质量,v 表示速度。

对于弹性碰撞,除了动量守恒,动能也守恒。

通过联立动量守恒和动能守恒的方程,可以求解出碰撞后物体的速度。

下面,我们通过一些习题来加深对碰撞知识的理解。

例 1:在光滑的水平面上,有两个质量分别为 m1 和 m2 的小球,速度分别为 v1 和 v2 ,发生正碰。

已知 m1 = 2kg ,v1 = 3m/s ,m2 =1kg ,v2 =-2m/s ,假设碰撞为弹性碰撞,求碰撞后两球的速度。

解:根据动量守恒定律:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' ,以及动能守恒:(1/2)m1v1²+(1/2)m2v2²=(1/2)m1v1'²+(1/2)m2v2'²,联立求解可得 v1' = 1m/s ,v2' = 4m/s 。

例 2:一个质量为 3kg 的物体以 5m/s 的速度与一个静止的 2kg 的物体发生完全非弹性碰撞,求碰撞后共同的速度。

高中物理一轮复习:碰撞、动量守恒知识点总结方法总结复习练习

高中物理一轮复习:碰撞、动量守恒知识点总结方法总结复习练习

高中物理一轮复习碰撞、动量守恒题型1(动量、冲量、动量定理的理解)1、理解动量、冲量和动量定理(1)动量:状态矢量,方向同速度,p=mv=√2mE k,具有相对性。

(2)冲量:过程矢量,方向同力,I=Ft。

=∆P=mv1−mv0,是矢量式。

(3)动量定理:I合2、走出对动量和冲量认识的误区(1)忽视动量、冲量的矢量性而出错(2)忽视I=Ft的适用条件,认为可求变力的冲量而出错。

1、物体在恒定的合力作用下做直线运动,在时间t1内动能由零增大到E1,在时间t2内动能由E1增加到2E1,设合力在时间t1内做的功为W1,冲量为I1,在时间t2内做的功是W2,冲量为I2,则(B)A.I1<I2,W1=W2B.I1>I2,W1=W2C.I1>I2,W1<W2D.I1=I2,W1<W22、物体的动量变化量的大小为5kg·m/s,这说明(C)A.物体的动量在减小B.物体的动量在增大C.物体的动量大小也可能不变D.物体的动量大小一定变化3、如图所示,一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度向左飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s,则这一过程中动量的变化量为(D)A.大小为3.6kg·m/s,方向向左B.大小为3.6kg·m/s,方向向右C.大小为12.6kg·m/s,方向向左D.大小为12.6kg·m/s,方向向右4、放在水平面上的物体,用水平推力F推它t秒,物体始终不动,则在这t秒内,关于合力的冲量与摩擦力冲量的大小,下列说法正确的是( C )A.合力的冲量及摩擦力的冲量均为0B.合力的冲量及摩擦力的冲量均为F tC.合力的冲量为0,摩擦力的冲量为F tD.合力的冲量为F t,摩擦力的冲量为05、质量是60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来。

已知安全带的缓冲时间是1.2s,安全带长5m,取g=10m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小为(C)A.500NB.600NC.1100ND.100N题型2(动量守恒条件的应用)(1)前提条件:存在相互作用的物体系。

物理碰撞运动试题及答案

物理碰撞运动试题及答案

物理碰撞运动试题及答案一、选择题1. 在完全弹性碰撞中,以下哪项是正确的?A. 动能不守恒B. 动量守恒C. 机械能不守恒D. 动量不守恒答案:B2. 两个物体发生碰撞后,如果它们的总动量守恒,则碰撞是:A. 完全非弹性碰撞B. 完全弹性碰撞C. 非完全弹性碰撞D. 弹性碰撞答案:B3. 一个质量为m的物体以速度v0撞击静止的墙壁,反弹回来的速度大小为v0/2,碰撞过程中:A. 动量守恒B. 动能不守恒C. 动量不守恒D. 动能守恒答案:A二、填空题4. 在碰撞过程中,如果两个物体的质量相等,且碰撞后以相同的速度运动,则碰撞是________。

答案:完全非弹性碰撞5. 一个质量为2kg的物体以10m/s的速度向东运动,与一个质量为3kg的物体以5m/s的速度向西运动发生碰撞,如果碰撞是完全弹性的,碰撞后两个物体的速度大小分别为________和________。

答案:5m/s;10m/s三、计算题6. 一辆质量为1500kg的汽车以30m/s的速度向北行驶,与一辆质量为2000kg的汽车以20m/s的速度向南行驶发生碰撞,两车碰撞后粘在一起以共同速度向东运动。

求碰撞后两车的共同速度。

答案:首先,根据动量守恒定律,碰撞前后总动量不变。

设碰撞后两车的共同速度为v,方向向东。

则有:(1500kg * 30m/s) - (2000kg * 20m/s) = (1500kg + 2000kg) * v解得:v = -5m/s由于速度为负,表示方向与初始方向相反,即两车碰撞后向东运动,速度为5m/s。

7. 一个质量为m的物体以速度v0向东运动,与一个质量为2m的物体以速度v0/2向西运动发生完全弹性碰撞。

求碰撞后两个物体的速度。

答案:设碰撞后物体m的速度为v1,物体2m的速度为v2。

根据动量守恒和动能守恒,我们有:mv0 = mv1 + 2mv2(1/2)mv0^2 = (1/2)mv1^2 + (1/2)(2m)v2^2解这两个方程,我们得到:v1 = 2v0/3v2 = v0/3四、简答题8. 描述完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的区别。

2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题44碰撞(含详解)

2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题44碰撞(含详解)
(1)碰撞前瞬间弹珠A的速度大小和弹珠与地面间的动摩擦因数μ;
(2)两弹珠碰撞瞬间的机械能损失,并判断该同学能否胜出。
7.(16分)
(2022山东烟台期中)如图所示,在水平地面上固定一倾角为θ=37°的足够长斜面,斜面.上有两个质量均为m=1kg的小物块A、B。t=0时刻,A、B间的距离为L=6.5m,此时A、B的瞬时速度方向均沿斜面向上,大小分别为v1=18m/s、v2=20m/s,若A与斜面间的摩擦力不计,B与斜面间的动摩擦因数为µ=0.5,A、B之间的碰撞时间极短,已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,从t=0时刻起,在此后的运动过程中,求:
4.碰撞过程的四个特点
(1)时间短:在碰撞现象中,相互作用的时间很短。
(2)相互作用力大:碰撞过程中,相互作用力先急剧增大,后急剧减小,平均作用力很大。
(3)位移小:碰撞过程是在一瞬间发生的,时间极短,在物体发生碰撞的瞬间,可忽略物体的位移,认为物体在碰撞前后仍在同一位置。
(4)满足动量守恒的条件:系统的内力远远大于外力,所以即使系统所受合外力不为零,外力也可以忽略,系统的总动量守恒。
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练
第八章动量
专题44碰撞
第一部分知识点精讲
1.碰撞:碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短,而物体间的相互作用力很大的现象。
2.特点
在碰撞现象中,一般都满足内力远大于外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒。
3.分类
(1)按照碰撞过程机械能是否有损失,可分为:
(1)求B从半圆弧轨道飞出后落到水平面的位置到Q点的距离;
(2)当A由C点沿半圆弧轨道下滑到D点时,OD与OQ夹角为θ,求此时A所受力对A做功的功率;(3)求碰撞过程中A和B损失的总动能。

1.碰撞知识点讲解汇总附练习高中物理选修3-5Word含答案

1.碰撞知识点讲解汇总附练习高中物理选修3-5Word含答案

1.碰撞学习目标知识脉络1.知道碰撞的特色 .2.会用实验研究碰撞前后物体动能的变化. ( 重点 )3.知道弹性碰撞和非弹性碰撞,会用能量的看法剖析弹性碰撞和非弹性碰撞. ( 重点、难点 )碰撞现象[先填空 ]碰撞现象做相对运动的两个( 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明显变化,这一过程叫做碰撞.[再判断 ]1.发生碰撞的两个物体的运动方向必定都发生变化.( ×)2.两个物体之间发生碰撞后,它们的运动方向可能同样.( √)3.碰撞只好是两个物体之间发生的相互作用.( ×)[后思虑 ]图 1-1-1如图 1-1-1 所示,质量为m,速度为 v 的小球与挡板发生碰撞,碰后以大小不变的速度反向弹回.(1)小球的运动状态能否发生了改变?(2)小球的动能能否发生了变化?【提示】(1) 因为小球的运动方向发生了改变,故小球的运动状态发生了改变.(2)因为小球的速度大小没有变化,故小球的动能没有变化.碰撞的特色1.时间特色: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视不计.2.相互作使劲特色:在碰撞过程中,系统的内力远大于外力.3.位移特色:在碰撞过程中,因为在极短的时间内物体的速度发生突变,物体发生的位移极小,可以为碰撞前后物体处于同一地点.1. ( 多项选择 ) 碰撞现象的主要特色有()A.物体相互作用时间短B.物体相互作用前速度很大C.物体相互作用后速度很大D.物体间相互作使劲远大于外力【分析】碰撞过程发生的作用时间很短作使劲很大,远大于物体遇到的外力,与物体作用前后的速度大小没关,故A、 D 正确.【答案】AD2. ( 多项选择 ) 钢球A以必定的速度沿圆滑水平面向静止于前方的另一同样大小的钢球 B 运动,以下对两球相互作用过程说法正确的选项是()【导学号: 22482000】A.两球相互作用的过程一直没有动能的损失B.钢球A减速运动时,系统动能不变C.两球速度相等的瞬时,系统动能最小D.两球速度相等的瞬时,系统势能最大【分析】两球相互作用过程中因为存在相互作用的弹力,两球均发生形变,有弹性势能,系统动能有损失,两球速度相等瞬时,系统动能损失最大,弹性势能最大.【答案】CD办理碰撞问题的几点提示(1)作用时间很短.(2)运动状态变化明显.(3)位移变化特别小.碰撞中动能的变化1.实验装置:气垫导轨、数字计时器 ( 图 1-1-4) .导轨上附有滑块和光电门,如图1-1-2 所示.滑块上装有挡光条和弹簧片,如图1-1-3所示.图 1-1-3 图1-1-42.研究过程(1) 先用天平测出带弹簧片的滑块1、滑块 2 的质量m1、m2,而后用手推进滑块 1 使其获得初速度 v1,与静止的滑块 2 发生正碰,测定碰撞前、后两滑块的速度大小,并算出两滑块碰撞前、后的动能E k1、 E k2和 E′k1、 E′k2,比较 E k1+ E k2和 E′k1+ E′k2的大小.(2)换用不带弹簧片的两滑块重复 (1) .(3) 将滑块上的弹簧片换成橡皮泥,使有橡皮泥的两正直对,重复实验(1) .3.实验结论对于不一样的碰撞状况,动能的变化状况不一样,在第一种状况下,两滑块碰撞前、后的动能之和大概不变,在第二、三种状况下,碰后两滑块的动能之和变小了,而第三种状况动能损失的更多.3. ( 多项选择 ) 在利用气垫导轨研究碰撞中的动能变化时,以下哪些要素可致使实验偏差()A.导轨安置不水平B.小车上挡光条倾斜C.两小车质量不相等D.两小车碰后连在一同【分析】导轨安置不水平,小车速度将受重力的影响,进而致使实验偏差;挡光条倾斜会致使挡光条宽度不等于挡光阶段小车经过的位移,使计算速度出现偏差.故此题应选A、B.【答案】AB4.某同学利用气垫导轨做“研究碰撞前、后物体动能变化”的实验,气垫导轨装置如图 1-1-5 所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等构成.图 1-1-5(1) 下边是实验的主要步骤:①安装好气垫导轨,调理气垫导轨的调理旋钮,使导轨水平;②向气垫导轨通入压缩空气;③接通光电计时器;④把滑块 2 静止放在气垫导轨的中间;⑤滑块 1 挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;⑥开释滑块1,滑块1 经过光电门1 后与左边有固定弹簧的滑块2 碰撞,碰后滑块1 和滑块2 挨次经过光电门2,两滑块经过光电门后挨次被制动;⑦读出滑块经过两个光电门的挡光时间:滑块 1 经过光电门ms ,经过光电门 2 的挡光时间 t 2= 49.99 ms ,滑块 2 经过光电门1 的挡光时间2 的挡光时间t 1=t 3=ms ;⑧测出挡光片的宽度d = 5 mm ,测得滑块1( 包含撞针) 的质量为m 1=300 g,滑块2( 包括弹簧) 质量为m 2= 200 g;(2) 数据办理与实验结论:①实验中气垫导轨的作用是:,B . ___________________________________________________________.②碰撞前滑块1 的速度v 1 为________m/s ;碰撞后滑块1 的速度v 2 为________m/s ;滑块2的速度v 3 为 ________m/s ; ( 结果保存两位有效数字)③碰撞前两滑块的总动能E k1= ________J ,碰撞后两滑块的总动能E k2= ________J ,E k1________E k2( 选填“>”“=”或“<” ) .【分析】(2) ①A. 大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而惹起的偏差.B .保证两个滑块的碰撞是正碰.②滑块 1 碰撞前的速度 v = d 5×10 -3-3 m/s ≈0.50 m/s ;=1t 1 ×10滑块 1 碰撞后的速度 v 2= d = 5×10- 3-3 m/s ≈0.10 m/s ;49.99 ×10t 2 v 3=d - 3滑块 2 碰撞后的速度=5×10- 3 m/s ≈0. 60 m/s ;t 3 8.35 ×101 2③碰撞前的总动能E k1=2m1v1 = 0.037 5 J1 2 1 2碰撞后的总动能E k2=2m1v2 +2m2v3 =0.037 5 J所以碰撞前后总动能相等.【答案】(2) ①A. 大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而惹起的偏差.B.保证两个滑块的碰撞是正碰.②③0.037 50.037 5=利用气垫导轨研究碰撞时,必定要保证碰撞的两物体“水平”和“正碰”.只有弹性碰撞时碰撞前后动能之和保持不变,一般状况下的碰撞总动能要减小.碰撞的分类[先填空 ]1.弹性碰撞碰撞前后系统总动能不变,这类碰撞称为弹性碰撞.2.非弹性碰撞碰撞后的系统总动能减小了,有一部分动能转变成其余形式的能量,这类碰撞称为非弹性碰撞.3.完整非弹性碰撞在非弹性碰撞中,假如两物体碰后粘在一同,以同样的速度运动,这类碰撞称为完整非弹性碰撞.[再判断 ]1.弹性碰撞过程中,物体的总机械能守恒.( √)2.两辆汽车迎面相撞属于弹性碰撞.( ×)3.正、负离子碰撞后共同构成分子的现象属于完整非弹性碰撞.( √)[后思虑 ]你能说出弹性碰撞与非弹性碰撞的实质差别吗?现实生活中,哪些碰撞可近似看作弹性碰撞? ( 请举例说明 )【提示】两种碰撞的实质差别是碰撞前后系统动能能否守恒.现实生活中的碰撞,多数是非弹性碰撞.乒乓球拍击打乒乓球、网球拍击打网球、台球间的碰撞可近似看作弹性碰撞.弹性碰撞与非弹性碰撞的差别弹性碰撞非弹性碰撞碰后形变状况完整恢复不可以完整恢复没有能量损失,碰撞前后一部分动能转变成其余形式的能,碰撞前能量损失状况系统的动能相等后系统的动能不再相等5.如图 1-1-6 所示,两小球在同一轨道槽内发生了碰撞,两小球都是弹性小球,则它们的碰撞属于 ()【导学号: 22482001】图 1-1-6A.完整非弹性碰撞B.弹性碰撞C.非弹性碰撞D.碰撞前后动能保持不变【分析】两小球都是弹性小球,属于弹性碰撞,应选项 B 正确.【答案】 B6. ( 多项选择 ) 下边对于碰撞的理解,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明显变化的过程B.在碰撞现象中,一般来说物体所受的外力作用能够忽视C.正、负离子碰撞后共同构成分子的现象属于完整非弹性碰撞D.依据碰撞过程中动能能否守恒,碰撞可分为正碰和斜碰【分析】碰撞的主要特色是:相互作用时间短,作使劲峰值大,因此其余外力能够忽略不计,在极短时间内物体的运动状态发生显然变化,故A、 B 对;依据碰撞前后动能能否不变,碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞,此中动能不变的碰撞称为弹性碰撞,故C对、D错.【答案】ABC1.弹性碰撞是一种理想化碰撞,现实中的多半碰撞实质上都属于非弹性碰撞.2.当两物体碰撞后不再分开,此时系统动能损失最大,称为完整非弹性碰撞.3.光的波粒二象性学习目标知识脉络1.知道什么是康普顿效应及康普顿散射实验原理. ( 重点 )2.理解光的波粒二象性,认识光是一种概率波 .康普顿效应[先填空 ]1.光的散射:光在介质中与物体微粒的相互作用,使光的流传方向发生偏转,这类现象叫光的散射.湛蓝的天空、殷红的彩霞是大气层对阳光散射形成的,夜晚探照灯或激光的光柱,是空气中微粒对光散射形成的.2.康普顿效应康普顿在研究石墨对X 射线的散射时,发此刻散射的X 射线中,除原波长外,还发现了波长随散射角的增大而增大的谱线. X 射线经物质散射后波长变长的现象,称为康普顿效应.3.康普顿的理论当光子与电子相互作用时,既恪守能量守恒定律,又恪守动量守恒定律.在碰撞中光子将能量 hν的一部分传达给了电子,光子能量减少,波长变长.4.康普顿效应的意义康普顿效应表示光子除了拥有能量以外,还拥有动量,深入揭露了光的粒子性的一面,为光子说供给了又一例证.[再判断 ]1.康普顿效应证明了光子不单拥有能量,也拥有动量.( √)2.康普顿效应进一步说明光拥有粒子性.( √)3.光子发生散射时,其动量大小发生变化,但光子的频次不发生变化.( ×)4.光子发生散射后,其波长变大.( √)[后思虑 ]1.太阳光从小孔射入室内时,我们从侧面能够看到这束光;白日的天空各处都是亮的;宇航员在太空中只管太阳灿烂眼刺眼,其余方向的天空倒是黑的.为何?【提示】地球上存在着大气,太阳光经大气中的微粒散射后传向各个方向;而在太空中的真空环境下,光不再散射,只向前流传.2.光电效应与康普顿效应研究问题的角度有何不一样?【提示】光电效应应用于电子汲取光子的问题,而康普顿效应应用于议论光子与电子碰撞且没有被电子汲取的问题.1.对康普顿效应的理解(1)实验现象X 射线管发出波长为λ0的X射线,经过小孔投射到散射物石墨上.X 射线在石墨上被散射,部分别射光的波长变长,波长改变的多少与散射角有关.(2)康普顿效应与经典物理理论的矛盾依照经典物理理论,入射光惹起物质内部带电粒子的受迫振动,振动着的带电粒子从入射光汲取能量,并向周围辐射,这就是散射光.散射光的频次应当等于粒子受迫振动的频次( 即入射光的频次) .所以散射光的波长与入射光的波长应当同样,不该当出现波长变长的散射光.此外,经典物理理论没法解说波长改变与散射角的关系.(3)光子说对康普顿效应的解说假设 X 射线光子与电子发生弹性碰撞.①光子和电子相碰撞时,光子有一部分能量传给电子,散射光子的能量减少,于是散射光的波长大于入射光的波长.②因为碰撞中互换的能量与碰撞的角度有关,所以波长的改变与散射角有关.2.康普顿的散射理论进一步证明了爱因斯坦的光量子理论,也有力证了然光拥有波粒二象性.1.( 多项选择 ) 美国物理学家康普顿在研究石墨对X 射线的散射时,发此刻散射的X 射线中,除了与入射波长λ 0 同样的成格外,还有波长大于λ 0的成分,这个现象称为康普顿效应.关于康普顿效应,以下说法正确的选项是()A.康普顿效应说明光子具动量B.康普顿效应现象说明光拥有颠簸性C.康普顿效应现象说明光拥有粒子性D.当光子与晶体中的电子碰撞后,其能量增添【分析】康普顿效应说明光拥有粒子性, B 项错误, A、C 项正确;光子与晶体中的电子碰撞时知足动量守恒和能量守恒,故两者碰撞后,光子要把部分能量转移给电子,光子的能量会减少, D 项错误.【答案】AC2.康普顿效应证明了光子不单拥有能量,也有动量.如图4-3-1 给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向,则碰后光子可能沿__________ 方向运动,而且波长________( 选填“不变”“变短”或“变长”) .图4-3-1【分析】因光子与电子在碰撞过程中动量守恒,所以碰撞以后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一致,可见碰后光子运动的方向可能沿 1 方向,不行能沿 2 或 3 方向;经过碰撞,光子将一部分能量转移给电子,能量减少,由ε= hν知,频次变小,再依据c=λν知,波长变长.【答案】1变长动量守恒定律不只合用于宏观物体,也合用于微观粒子间的作用;康普顿效应进一步揭露了光的粒子性,也再次证了然爱因斯坦光子说的正确性.光的波粒二象性光是一种概率波[先填空 ]1.光的波粒二象性(1)光既拥有颠簸性又拥有粒子性,既光拥有波粒二象性.光的颠簸性是指光的运动形态拥有各样颠簸的共同特色,如干预、衍射和色散等都有波动的表现.光的粒子性是指光与其余物质相互作用时所互换的能量和动量拥有不连续性,如光电效应、康普顿效应等.(2)光子的能量和动量①能量:ε= hν.②动量:h p=λ.(3) 意义能量ε 和动量p 是描绘物质的粒子性的重要物理量;波长λ 和频次ν 是描绘物质的h颠簸性的典型物理量.所以ε= hν和p=λ揭露了光的粒子性和颠簸性之间的亲密关系.2.光是一种概率波光波在某处的强度代表着光子在该处出现概率的大小,所以光是一种概率波.[再判断 ]1.光的干预、衍射、偏振现象说明光拥有颠簸性.( √)2.光子数目越大,其粒子性越显然.( ×)3.光拥有粒子性,但光子又不一样于宏观看法的粒子.( √)4.光子经过狭缝后落在屏上明纹处的概率大些.( √)[后思虑 ]h1.由公式E= hν和λ=p,能看出颠簸性和粒子性的联系吗?【提示】从光子的能量和动量的表达式能够看出,是h架起了粒子性与颠簸性之间的桥梁.2.在光的单缝衍射实验中,在光屏上放上照相底片,并想法控制光的强度,尽可能使光子一个一个地经过狭缝,曝光时间短时,可看到胶片上出现一些无规则散布的点;曝光时间足够长时,有大批光子经过狭缝,底片上出现一些平行条纹,中央条纹最亮最宽.请思虑以下问题:(1)曝光时间短时,说明什么问题?【提示】少许光子表现出光的粒子性,但其运动规律与宏观粒子不一样,其地点是不确定的.(2)曝光时间足够长时,说明什么问题?【提示】大批光子表现出光的颠簸性,光波强的地方是光子抵达的时机多的地方.(3)暗条纹处必定没有光子抵达吗?【提示】暗条纹处也有光子抵达,不过光子抵达的几率特别小,很难体现出亮度.1.对光的认识的几种学说学说名称微粒说代表人物牛顿颠簸说惠更斯电磁说麦克斯韦光子说爱因斯坦波粒二象性公认光的直线能在真空中传光电效应,光的干播,是横波,光光既有颠簸现象,又实验依照流传、光康普顿效涉、衍射速等于电磁波速有粒子特色的反射应度光是一群光是一种光是由一光是拥有电磁天性内容重点光是一种电磁波份一份光的物质,既有颠簸性弹性粒子机械波子构成的又有粒子性理论领域宏观世界宏观世界微观世界微观世界微观世界2.对光的波粒二象性的理解实验基础表现说明(1) 光子在空间各点出现的可能性大小(1) 光的颠簸性是光子自己光的可用颠簸规律来描绘的一种属性,不是光子之间颠簸干预和衍射(2) 足够能量的光 ( 大批光子 ) 在流传时,相互作用产生的性表现出波的性质(2) 光的颠簸性不一样于宏观(3) 波长长的光简单表现出颠簸性看法的波(1) 当光同物质发生作用时,这类作用是光的“一份一份”进行的,表现出粒子的性(1) 粒子的含义是“不连光电效应、质续”“一份一份”的粒子康普顿效应(2) 少许或个别光子简单显示出光的粒(2) 光子不一样于宏观看法的性子性粒子(3)波长短的光,粒子性明显3.光波是一种概率波在双缝干预实验中,光子经过双缝后,对某一个光子而言,不可以必定它落在哪一点,但屏上各处明暗条纹的不一样亮度,说明光子落在各处的可能性即概率是不同样的.光子落在明条纹处的概率大,落在暗条纹处的概率小.这就是说光子在空间出现的概率能够经过颠簸的规律来确立,所以说光是一种概率波.3.对于光的波粒二象性,以下说法中正确的选项是()【导学号: 22482062】A.光的频次越高,衍射现象越简单看到B.光的频次越高,粒子性越明显C.大批光子产生的成效常常显示粒子性D.光的波粒二象性否认了光的电磁说【分析】光拥有波粒二象性,波粒二象性其实不否认光的电磁说,不过说某些状况下粒子性显然,某些状况下颠簸性显然,故D错误.光的频次越高,波长越短,粒子性越显然,颠簸性越不显然,越不易看到其衍射现象,故 B 正确、 A 错误.大批光子的行为表现出颠簸性,个别光子的行为表现出粒子性,故C错误.【答案】 B4.( 多项选择 ) 在单缝衍射实验中,中央亮纹的光霸占从单缝射入的整个光强的95%以上.假设此刻只让一个光子能经过单缝,那么该光子()A.必定落在中央亮纹处B.必定落在亮纹处C.可能落在亮纹处D.可能落在暗纹处【分析】依据光的概率波的看法,对于一个光子经过单缝落在哪处,是不行确立的,但概率最大的是落在中央亮纹处,可达95%以上.自然也可能落在其余亮纹处,还可能落在暗纹处,只可是落在暗处的概率很小而已,故只有C、 D正确.【答案】CD对光的波粒二象性的两点提示1.光的干预和衍射及偏振说明光拥有颠簸性,而光电效应和康普顿效应是光拥有粒子性的例证.2.颠簸性和粒子性都是光的实质属性,不过在不一样条件下的表现不一样.当光与其余物质发生作用时,表现出粒子的性质;少许或个别光子易显示出光的粒子性;频次高波长短的光,粒子性明显.大批光子在流传时表现为颠簸性;频次低波长长的光,颠簸性明显.对光子落点的理解1.光拥有颠簸性,光的颠簸性是统计规律的结果,对某个光子我们没法判断它落到哪个地点,我们只好判断大批光子的落点地区.2.在暗条纹处,也有光子达到,不过光子数极少.3.对于经过单缝的大批光子而言,绝大部分光子落在中央亮纹处,只有少量光子落在其余亮纹处及暗纹处.六、词语点将(据意写词)。

碰撞知识点复习及习题

碰撞知识点复习及习题

碰撞知识点复习及习题在物理学中,碰撞是一个十分重要的概念,它涉及到物体之间的相互作用以及能量和动量的传递。

让我们一起来系统地复习一下碰撞的相关知识点,并通过一些习题来加深对它的理解。

首先,我们要明确碰撞的定义。

碰撞是指两个或多个物体在极短的时间内相互接触并产生相互作用力的过程。

碰撞主要分为三种类型:完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和非完全弹性碰撞。

完全弹性碰撞是一种理想的情况,在这种碰撞中,系统的动能守恒,同时动量也守恒。

也就是说,碰撞前后物体的总动能不变,只是动能在不同物体之间进行了重新分配。

完全非弹性碰撞则是另一个极端。

在这种碰撞中,碰撞后的物体结合在一起,以相同的速度运动。

此时,系统的动能损失最大,但动量仍然守恒。

非完全弹性碰撞则处于上述两者之间,系统的动量守恒,但动能有损失,只是损失的程度小于完全非弹性碰撞。

在理解碰撞类型的基础上,我们来学习一下碰撞中的动量守恒定律。

动量守恒定律指出,在一个不受外力或者所受合外力为零的系统中,系统的总动量保持不变。

以两个物体的碰撞为例,如果物体 1 和物体 2 碰撞前的速度分别为v1 和 v2,质量分别为 m1 和 m2,碰撞后的速度分别为 v1' 和 v2',那么根据动量守恒定律,我们有 m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'。

接下来,我们通过一些习题来巩固所学的知识。

例 1:质量为 m1 = 2kg 的物体以速度 v1 = 3m/s 向右运动,质量为 m2 = 1kg 的物体以速度 v2 = 4m/s 向左运动,它们发生正碰,碰撞后两物体粘在一起。

求碰撞后的共同速度。

解:根据动量守恒定律,设共同速度为 v,则有:m1v1 m2v2 =(m1 + m2)v代入数值可得:2×3 1×4 =(2 + 1)v解得 v = 2/3 m/s,方向向右。

例 2:一个质量为 3kg 的小球 A 以速度 5m/s 与一个静止的质量为2kg 的小球 B 发生完全弹性碰撞。

碰撞知识点复习与习题

碰撞知识点复习与习题

一•动量守恒定律1. 守恒条件(1) 系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒.(2) 系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒.(3) 当系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒.2. 几种常见表述及表达式(1) p = p'(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p').(2) △ p= 0(系统总动量不变).(3) △ p i = - △ p2(相互作用的两物体组成的系统,两物体动量的增量大小相等、方向相反).其中(1)的形式最常用,具体到实际应用时又有以下三种常见形式:① mv1 + mv2 = mv1‘ + mv2‘(适用于作用刖后都运动的两个物体组成的系统).② 0= mv1+ mv2(适用于原来静止的两个物体组成的系统,比如爆炸、反冲等,两者速率与各自质量成反比).③ mv1+ mv2 = ( m + m) v(适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速度的情况,如完全非弹性碰撞).3. 理解动量守恒定律:矢量性?瞬时性?相对性?普适性.4. 应用动量守恒定律解题的步骤:(1) 明确研究对象,确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程);(2) 进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒);(3) 规定正方向,确定初、末状态动量;(4) 由动量守恒定律列出方程;(5) 代入数据,求出结果,必要时讨论说明.二.碰撞现象1.碰撞的种类及特点后动量是否共---非对心碰撞(斜碰)碰撞前后速度不共线线2.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.在2的速度分别是 光 滑 的 水 平 面 上有 质 量m i、发生 弹 性 正 碰 。

则 由 动 量V I 、 V 2 ,(V 1、> V 2)m i 与 mi v+ —UlnVo* (mi - mo )v' A M * TI . = - V 1 一 +m mi IIIIJ G I(m? ~mi jvn + ZmiVi |Lmu +m 守m 2的利球沿一条直线同向运式可讨论以下两种特殊情况:恒 疋 律和 动 能 守恒 可 以下方程 A .如果两物体质量相等,即 m i =m 2,则可得 B (mi J _ rnn JVL w *t 1 (1)V 2=0,则可得这里又可有以下几种情况: 个 呈 ■体 是 b 静当mKnh 时,気<0 止 的 C 例当mi 如 m ・2的物体在碰撞前是静止的广vp 巧7表示质量很水的物体几乎以原速 率反弹回来,而质量很大的物体几乎不动。

初中物理碰撞知识点总结

初中物理碰撞知识点总结

初中物理碰撞知识点总结一、碰撞的基本概念1. 碰撞的定义碰撞是指两个或多个物体之间发生的相互作用过程,当两个物体接触时,它们就会发生碰撞。

2. 碰撞的分类根据碰撞的特性,可将碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞。

弹性碰撞是指碰撞后两个物体均不变形、动能守恒的碰撞;非弹性碰撞是指碰撞后两个物体至少有一个发生变形或动能损失的碰撞。

3. 碰撞的机理碰撞发生时,物体之间会产生相互作用力,这些力会改变物体的速度和动量。

根据牛顿第三定律,每个物体都会受到另一物体的作用力,这就是碰撞的机理。

二、弹性碰撞1. 弹性碰撞的特点在弹性碰撞中,碰撞前后两个物体的动能守恒,物体的速度也会发生变化,但总动能保持不变。

即碰撞前总动能等于碰撞后的总动能。

2. 弹性碰撞动量守恒定律对于一个封闭系统,当没有外力作用时,系统的动量守恒。

即碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。

3. 弹性碰撞的求解对于一维弹性碰撞,可以利用动量守恒定律和能量守恒定律求解碰撞后物体的速度。

根据动能守恒公式和动量守恒公式,可以得到碰撞物体的速度。

4. 弹性碰撞的应用弹性碰撞在日常生活中有很多应用,比如台球、高尔夫球、斗牛等运动中都会涉及到弹性碰撞的原理。

此外,弹性碰撞的知识也可以应用于工程领域和交通运输领域,有助于提高能量利用效率和安全性。

三、非弹性碰撞1. 非弹性碰撞的特点在非弹性碰撞中,碰撞后两个物体会发生变形或动能损失,导致总动能减小。

非弹性碰撞通常会伴随着能量转化、变形等现象。

2. 非弹性碰撞的动量守恒定律在非弹性碰撞中,碰撞前后系统的动量守恒,即碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量。

但是由于碰撞过程中有损耗,导致动能守恒不成立。

3. 非弹性碰撞的动能损失非弹性碰撞会伴随着动能的损失,这部分能量通常会转化为其他形式的能量,比如声能、热能等。

动能损失导致碰撞后的物体速度减小,甚至停止运动。

4. 非弹性碰撞的应用非弹性碰撞在工程领域和日常生活中也有很多应用,比如汽车碰撞、弹簧减震等。

专题二 19 碰撞类模型 子弹打木块模型 板-块模型(知识点完整归纳)

专题二 19 碰撞类模型 子弹打木块模型 板-块模型(知识点完整归纳)

19 碰撞类模型 子弹打木块模型 板-块模型1.三类碰撞的特点(1)弹性碰撞:动量守恒、机械能守恒; (2)非弹性碰撞:动量守恒、机械能损失; (3)完全非弹性碰撞:动量守恒、机械能损失最多. 2.碰撞现象满足的规律(1)动量守恒:p 1+p 2=p 1′+p 2′; (2)动能不增加:E k1+E k2≥E k1′+E k2′; (3)速度要符合实际情况若碰前两物体同向运动,则应有v 后>v 前,碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有v 前′≥v 后′. 3.弹性碰撞的“一动碰一静”模型 (1)满足的规律:由动量守恒和能量守恒得, m 1v 0=m 1v 1+m 2v 2 12m 1v 02=12m 1v 12+12m 2v 22; (2)碰后的速度:v 1=m 1-m 2m 1+m 2v 0,v 2=2m 1m 1+m 2v 0;(3)特例分析:当两球质量相等时,两球碰撞后交换速度.1.弹性碰撞模型的拓展 (1)“滑块-弹簧”模型 (如图1)图1①注意临界条件:弹簧压缩到最短或伸长到最长时,两滑块同速,弹簧的弹性势能最大. ②从开始压缩弹簧到弹簧恢复原长的过程,可看成弹性碰撞过程,恢复原长时,v 1=m 1-m 2m 1+m 2v 0,v 2=2m 1m 1+m 2v 0;(2)“滑块-斜面”模型(如图2)图2①水平方向动量守恒;②注意临界条件:滑块沿斜面上升到最高点时,滑块与斜面同速,系统动能最小,重力势能最大;③从滑块以v 0滑上斜面再滑下到分离的过程,可看成弹性碰撞过程,滑块离开斜面时,v 1=m 1-m 2m 1+m 2v 0,v 2=2m 1m 1+m 2v 0.(3)“小球-圆弧槽”模型 (如图3)图3①水平方向动量守恒;②小球滑上圆弧槽并从顶端离开圆弧槽时,小球与圆弧槽水平速度相同,离开后二者水平位移相同,小球会沿切面再进入圆弧槽;③从小球以v 0滑上圆弧槽再滑下到分离的过程,可看成弹性碰撞过程,小球离开圆弧槽时,v 1=m 1-m 2m 1+m 2v 0,v 2=2m 1m 1+m 2v 0.2.子弹打木块模型(1)若子弹射入静止在光滑的水平面上的木块中并最终一起运动,动量守恒,机械能减少; (2)系统产生的内能Q =F f ·x相对,即二者由于相对运动而摩擦产生的热(机械能转化为内能),等于摩擦力大小与二者相对滑动路程的乘积,即打入的洞的深度;(3)若子弹速度较大而射穿木块,系统的动量仍守恒,系统损失的动能为ΔE k =F f ·L (L 为木块的长度).3.“滑块-木板”模型(如图4)图4(1)木板放在光滑水平面上,无外力作用下,滑块和木板组成的系统动量守恒,系统机械能减少;(2)系统产生的内能Q =F f ·x 相对=ΔE k 系统减少(3)若滑块从木板一端滑到另一端,x 相对=L ,系统损失的动能ΔE k =F f ·L . (4)说明:①只有水平面光滑,系统的动量才守恒.②滑块与木板不相对滑动时,滑块与木板达到共同速度.示例1 (小球-圆弧槽模型)(多选)如图5所示,在光滑水平面上停放着质量为m 、装有弧形槽的小车.现有一质量也为m 的小球以v 0的水平初速度沿切线水平的槽口向小车滑去(不计摩擦),到达某一高度后,小球又返回小车右端,则( )图5A .小球在小车上到达最高点时的速度大小为v 02B .小球离开车后,对地将向右做平抛运动C .小球离开车后,对地将做自由落体运动D .此过程中小球对小车做的功为12m v 02答案 ACD解析 小球到达最高点时,小车和小球相对静止,且水平方向总动量守恒,小球离开小车时类似弹性碰撞,由于二者质量相同,分离时二者速度互换,故A 、C 、D 正确.示例2 (滑块-弹簧模型)如图6所示,一轻弹簧的两端分别与质量为2m 、3m 的B 、C 两物块固定连接,放在光滑水平面上,开始时物块C 被锁定.另一质量为m 的小物块A 以速度v 0与B 发生弹性正碰(碰撞过程中没有机械能的损失,碰撞时间极短可忽略不计).当弹簧再次恢复原长时物块C 的锁定被解除,所有过程都在弹簧弹性限度范围内.求:图6(1)弹簧第一次被压缩至最短时弹簧的弹性势能; (2)弹簧第一次伸长到最长时弹簧的弹性势能. 答案 (1)49m v 02 (2)415m v 02解析 (1)由于A 与B 发生弹性碰撞,得:m v 0=m v A +2m v B 12m v 02=12m v A 2+12·(2m )·v B 2 解得: v A =-13v 0,v B =23v 0可知:A 与B 碰后A 被弹回,B 向左运动压缩弹簧.以物块B 和弹簧组成的系统机械能守恒,在弹簧压缩到最短时,有: E p1=12×2m v B 2解得:E p1=49m v 02(2)当弹簧恢复原长,物块C 刚解除锁定时,物块B 刚好以23v 0的速度向右被弹回.以物块B 、C 和弹簧组成的系统,当B 、C 第一次共速时弹簧第一次伸长到最长: 2m v B =(2m +3m )v12(2m )v B 2=12(2m +3m )v 2+E p2 解得: E p2=415m v 02.示例3 (滑块—木板模型)如图7所示,一质量为m 1=0.45 kg 的平板小车静止在光滑的水平轨道上.车上表面右端放一质量m 2=0.5 kg 的小物块,小物块可视为质点,小物块与小车上表面之间的动摩擦因数μ=0.5.现有一质量m 0=0.05 kg 的子弹以v 0=100 m/s 的水平速度射中小车左端,并留在车中,子弹与车相互作用时间很短.g 取10 m/s 2,求:图7(1)子弹刚刚射入小车时,小车的速度大小v 1; (2)要使小物块不脱离小车,小车的长度至少为多少. 答案 (1)10 m/s (2)5 m解析 (1)子弹射入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得m 0v 0=(m 0+m 1)v 1, 解得v 1=10 m/s.(2)子弹、小车、小物块组成的系统动量守恒,设当小物块与车共速时,共同速度为v 2,两者相对位移大小为L ,由动量守恒定律和动能定理有: (m 0+m 1)v 1=(m 0+m 1+m 2)v 2μm 2gL =12(m 0+m 1)v 12-12(m 0+m 1+m 2)v 22解得L =5 m故要使小物块不脱离小车,小车的长度至少为5 m.审题技巧 答题规范示例4 如图8所示,在竖直平面内,质量为m 1=0.1 kg 的小球A 用长为L =0.5 m 的不可伸长的细线悬挂于O 点,光滑水平地面到O 点的距离为h =0.5 m ,在O 点正下方放置一质量为m 2=0.1 kg 的小球B .C 为一固定的半径为R =0.1 m 的光滑半圆弧槽.把小球A 拉到图示位置,细线恰好伸直,且细线与竖直方向的夹角α=37°.由静止释放小球A ,当细线再次伸直时,小球沿细线方向的速度瞬间变为0.两小球的碰撞为弹性碰撞,且两球都可视为质点,忽略空气阻力,取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.图8(1)求小球A 由静止释放后,细线再次伸直前瞬间,小球A 的速度大小;(2)判断小球B 能否到达半圆弧槽最高点D ,如果不能,请说明理由;如果能,求出小球B 对半圆弧槽D 点的压力大小. 解题指导。

物理选修35碰撞与动量守恒知识点与习题

物理选修35碰撞与动量守恒知识点与习题

碰撞与动量守恒一、动量和冲量【例1】质量为m的小球由高为H的、倾角为θ光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大?【例3】一个物体同时受到两个力F1、F2的作用,F1、F2与时间t的关系如图1所示,如果该物体从静止开始运动,经过t=10s后F1、F2以及合力F的冲量各是多少?二.动量定理1.求动量及动量变化的方法。

图1 【例1】以初速度v0平抛出一个质量为m的物体,抛出后t秒内物体的动量变化是多少?【例2】一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 则( )A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零1.质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v2,在碰撞过程中,地面对钢球的冲量的方向和大小为(D)A.向下,m(v2—v1)B.向下,m(v2 + v1)C.向上,m(v2—v1)D.向上,m(v2 + v1)2.质量为m的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t1到达沙坑表面,又经过时间t2停在沙坑里。

求:⑴沙对小球的平均阻力F;⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。

2.用动量定理求解相关问题(1).简解多过程问题。

【例3】一个质量为m=2kg的物体,在F1=8N的水平推力作用下,从静止开始沿水平面运动了t1=5s,然后推力减小为F2=5N,方向不变,物体又运动了t2=4s后撤去外力,物体再经过t3=6s停下来.试求物体在水平面上所受的摩擦力。

(2).求解平均力问题【例4】质量是60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护作用,最后使人悬挂在空中.已知弹性安全带缓冲时间为1.2s,安全带伸直后长5m,求安全带所受的平均冲量.( g= 10m/s2)(3)、求解曲线运动问题【例5】以V o =10m/s2的初速度、与水平方向成300角抛出一个质量m=2kg的小球.忽略空气阻力的作用,g取10m/s2.求抛出后第2s末小球速度的大小.(4)、求解流体问题【例6】某种气体分子束由质量m=5.4X10-26kg 速度V =460m/s 的分子组成,各分子都向同一方向运动,垂直地打在某平面上后又以原速率反向弹回,如分子束中每立方米的体积内有n 0=1.5X1020个分子,求被分子束撞击的平面所受到的压强.(5)、对系统应用动量定理。

物理中的碰撞试题及答案

物理中的碰撞试题及答案

物理中的碰撞试题及答案一、选择题1. 在完全弹性碰撞中,下列哪个量是守恒的?A. 动量B. 动能C. 能量D. 速度答案:A2. 两个物体发生非弹性碰撞后,下列哪个量不守恒?A. 动量B. 动能C. 质量D. 能量答案:B3. 如果两个物体的质量相等,且以相同的速度相向而行并发生完全非弹性碰撞,它们的最终速度是多少?A. 0B. 原速度的一半C. 原速度D. 原速度的两倍答案:A二、填空题4. 在完全非弹性碰撞中,两个物体碰撞后会以______速度一起运动。

答案:相同5. 动量守恒定律表明,在没有外力作用的系统中,系统的总动量在碰撞前后______。

答案:不变三、简答题6. 描述完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的区别。

答案:完全弹性碰撞中,物体碰撞后动能守恒,而完全非弹性碰撞中,物体碰撞后动能不守恒,部分动能转化为其他形式的能量。

7. 什么是动量守恒定律?请举例说明。

答案:动量守恒定律是指在一个封闭系统中,如果没有外力作用,系统的总动量将保持不变。

例如,当一个滑冰运动员将一个静止的球推向另一个静止的球时,两个球碰撞后,总动量保持不变。

四、计算题8. 一辆质量为1000kg的汽车以20m/s的速度向北行驶,与一辆质量为500kg的汽车以30m/s的速度向南行驶相撞。

如果碰撞是完全非弹性的,请计算两车碰撞后的速度。

答案:首先计算总动量:1000kg * 20m/s - 500kg * 30m/s = -5000kg*m/s。

然后,两车碰撞后总质量为1500kg。

因此,碰撞后的速度为 -5000kg*m/s / 1500kg = -33.33m/s(向南)。

9. 一个质量为2kg的球以10m/s的速度向东运动,与一个质量为4kg的静止球发生完全弹性碰撞,请计算碰撞后两个球的速度。

答案:设向东为正方向,根据动量守恒定律,2kg * 10m/s = 2kg *v1 + 4kg * v2。

根据动能守恒定律,0.5 * 2kg * (10m/s)^2 = 0.5* 2kg * v1^2 + 0.5 * 4kg * v2^2。

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一.动量守恒定律1.守恒条件(1)系统不受外力或所受外力的合力为零,则系统动量守恒.(2)系统受到的合力不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒.(3)当系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒.2.几种常见表述及表达式(1)p=p′(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′).(2)Δp=0(系统总动量不变).(3)Δp1=-Δp2(相互作用的两物体组成的系统,两物体动量的增量大小相等、方向相反).其中(1)的形式最常用,具体到实际应用时又有以下三种常见形式:①m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统).②0=m1v1+m2v2(适用于原来静止的两个物体组成的系统,比如爆炸、反冲等,两者速率与各自质量成反比).③m1v1+m2v2=(m1+m2)v(适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速度的情况,如完全非弹性碰撞).3.理解动量守恒定律:矢量性、瞬时性、相对性、普适性.4.应用动量守恒定律解题的步骤:(1)明确研究对象,确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程);(2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒);(3)规定正方向,确定初、末状态动量;(4)由动量守恒定律列出方程;(5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明.二.碰撞现象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.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.在光滑的水平面上,有质量分别为m1、m2的钢球沿一条直线同向运动,m1、m2的速度分别是v1、v2,(v1、>v2)m1与m2发生弹性正碰。

则由动量守恒定律和动能守恒可以列出以下方程利用(3)式和(4)式,可讨论以下两种特殊情况:A.如果两物体质量相等,即m1=m2,则可得B.如果一个物体是静止的,例如质量为m2的物体在碰撞前是静止的,即v2=0,则可得这里又可有以下几种情况:a.b.质量较大的物体向前运动。

c.d.以原速率反弹回来,而质量很大的物体几乎不动。

例如橡皮球与墙壁的碰撞。

e.速度几乎不变,而质量很小的物体获得的速度是原来运动物体速度的2倍,这是原来静止的物体通过碰撞可以获得的最大速度,例如铅球碰乒乓球。

3.一般碰撞现象满足的规律(1)动量守恒定律:系统的总动量或某一方向上的总动量保持不变(2)能量守恒:系统的总动能不会增加(特殊碰撞除外)(3)速度要合理:①若碰前两物体同向运动,则有v后>v前,碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有v前′≥v后′.②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.三.如何快速判定碰撞的可能性1.满足实际情况.分以下四种情况:(1)同向运动物体的碰撞:在光滑水平面上同向运动的两物体A、B,要发生碰撞,则碰撞前必有vA>vB(vB可以为零).由于碰撞过程中,相互作用力对前方物体向前,对后方物体向后,所以碰撞后前方物体的动量增加,从而vB'>vB;后方物体动量减小, vA'<vA(否则将违背动能不增加原理).(2)相向运动物体的碰撞:碰撞后,两物体可以沿同一方向运动,也可以沿各自反方向运动,还可以是原动量大的一个静止而另一个反弹,但不可能两个物体都仍沿各自原方向运动.(3)若碰撞后两物体沿同一方向运动,则一定有前方物体的速度大于或等于后方物体的速度.(4)在碰撞过程中,由于时间很短,所以只有直接相碰的物体动量才有明显变化,其他物体的动量通常认为不变.2.满足动量守恒:由于碰撞时间很短,此时内力远大于外力,所以不管合外力是否为零,一般都按动量守恒处理.从而两个物体相碰时,两个物体的动量变化量大小相等方向相反.3.满足动能不增加原理:由于碰撞过程中可能有机械能损失,所以碰撞后两个物体的总动能不会大于碰撞前两个物体的总动能.以上方法一般首先判断实际情况,再判断动量守恒,最后判断动能不增加,这样既可减少运算量提高做题速度,同时还可减少一些平常由于疏忽而造成的错误,如一般按照动量守恒和动能不增加直接判出答案,那么有些就不满足实际情况从而造成错解.四.例题1.在质量为M的小车中挂有一单摆.摆球的质量为m0,小车和单摆以速度v沿光滑水平面运动,与正对面的静止木块m发生碰撞,碰撞时间很短,在碰撞过程中下列哪些情况可能发生() A.小车、木块和摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,且有(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3 B.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v1,且有Mv=(M+m) v1C.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为v1、v2 ,且有Mv=Mv1+mv2 D.小车和小球的速度都变为v1,木块的速度变为v2,且有(M+m0)v=(M+m0)v1+mv22. A、B两球在水平光滑轨道上同向运动,已知它们的动量分别是Pa=5kg·m/s,Pb=7kg·m/s,A球追上B球并发生碰撞,碰后B球的动量变为10kg·m/s,则两球的质量mA与mB的关系可能是()A.mB=mA B.mB=2mA C.mB=4mA D.mB=6mA3.一质量为M 的小球以速度V 运动,与另一质量为m 的静止小球发生正碰之后,一起向着相同方向运动,且两小球动量相等。

则两小球质量比M/m 可以是: A.2 B.3 C.4 D.54.质量为M 的木块在光滑水平面上以速度1v 向右运动,质量为m 的子弹以速度2v 向左射 入木块并停留在木块中,要使木块停下来,发射子弹的数目是: 12mv m)v (M A.+; B. 21)(v m M Mv +;C.21Mv mv ; D. 21mv Mv ; 5.如图所示,物体A 静止在光滑水平面上,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 始终在一直线上运动,则A,B 组成的系统动能损失最大的 时刻是:A. 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,B 速度相等时;6.如图,木块A,B 的质量均为2kg ,置于光滑水平面上,B 与一 轻 弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在竖直挡板上,当A 以4m/s 的速度向B 撞击时,由于有橡皮泥而粘在一起运动,那么弹簧 被压缩到最短时,具有的弹性势能大小为: A. 4J ; B. 8J ; C. 16J; D. 32J;7. 小车AB 静置于光滑的水平面上,A 端固定一个轻质弹簧,B 端粘有橡皮泥,AB 车质量 为M ,长为L ,质量为m 的木块C 放在小车上,用细绳连结于小车的A 端并使弹簧压缩, 开始时AB 与C 都处于静止状态,如图所示,当突然烧断细绳,弹簧被释放,使物体C 离开弹簧向B 端冲去,并跟B 端橡皮泥粘在一起,以下说法中正确的是( ) A .如果AB 车内表面光滑,整个系统任何时刻机械能都守恒 B .整个系统任何时刻动量都守恒C .当木块对地运动速度为v 时,小车对地运动速度为mv/MD .AB 车向左运动最大位移小于L8.质量为1 kg 的小球以4 m/s 的速度与质量为2 kg 的静止小球碰,关于碰后的速度v 1′和 v 2′,下面可能的是( )A.v 1′=v 2′=43m/s B.v 1′=-1 m/s,v 2′=2.5 m/s C.v 1′=1 m/s,v 2′=3 m/s D.v 1′=-4 m/s,v 2′=4 m/s9. 如图所示,小球A 系在细线的一端,线的另一端固定在O 点,O 点到水平面的距离为h.物块 B 质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O 点正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ.再拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为16h.小球与物块均视为质点,不计空气v阻力,重力加速度为g,求物块在水平面上滑行的时间t.10. 如图所示,A 、B 两物体的质量分别是m 1=5kg,m 2=3kg.它们在光滑水平面上沿同一直线 向右运动,速度分别为v 1=5m/s,v 2=1m/s.当A 追上B 后,与B 上固定的质量不计的弹簧发 生相互作用。

弹簧被压缩后再伸长,把A 、B 两物体弹开,已知A 、B 两物体作用前后均 沿同一直线运动,弹簧压缩时未超过弹簧的弹性限度。

求: (1) AB 相互作用后的最终速度各是多少? (2)碰撞中弹簧具有的最大弹性势能是多少?11. 如图所示,光滑水平面上质量为m 1=2kg 的物块以v 0=2m/s 的初速冲向质量为m 2=6kg 静 止的光滑圆弧面斜劈体。

求:(1)物块m 1滑到最高点位置时,二者的速度; (2)物块m 1从圆弧面滑下后,二者速度;(3)若m 1= m 2物块m 1从圆弧面滑下后,二者速度;12.一质量为m 钢球静止在质量为M 铁箱的光滑底面上(不知道m 与M 的大小情况),如图示。

CD 长L ,铁箱与地面间无摩擦。

铁箱被加速至0v 时开始做匀速直线运动。

后来箱壁与钢球发生弹性碰撞。

问碰后再经过多长时间钢球与BD 壁相碰。

ABv 0 m 2 m 1答案:1.BC 2.C 3.AB 4.D 5.D 6.B 7.BCD 8.AB9. 解析:设小球的质量为m,运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v 1,取小球运动到最低点重力势能为零,根据机械能守恒定律,有mgh=12mv 21 得v 1=2gh 设碰撞后小球反弹的速度大小为v′1,同理有1162h mg=mv′21 得v′1=8gh设碰后物块的速度大小为v 2,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律,有 mv 1=-mv′1+5mv 2 得v 2=8gh物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小 F=5μmg设物块在水平面上滑行的时间为t,根据动量定理,有 -Ft=0-5 mv 2 得24ght gμ=. 答案:24ghgμ10.(1)2m/s; 6m/s;(2)15J;11. (1) 0.5m/s ; (2)-1m/s; 1m/s; (3) 0; 2m/s;12.t=L/Vo。

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