解碰撞和爆炸习题时要弄清的几个问题-精品文档

解碰撞和爆炸习题时要弄清的几个问题

碰撞是力学中很重要的一种现象，是力学中的一个重点，也是一个难点，是人类研究微观粒子结构时常用的一种方法，是日常生活中经常见到的现象，也是高考经常涉及的问题，在求解碰撞和爆炸习题时同学们应弄清以下几个问题。

一、力的问题

碰撞的基本特点是物体相互作用的时间极短(△t→O)，物体间相互作用的内力很大，通常远大于其他外力作用，故此时外力可以忽略不计。所以在碰撞现象中，对物体系统而言，系统的动量是守恒的。因此在求解碰撞习题时，动量守恒定律往往是优先考虑的规律。

二、位移问题

由于碰撞时物体相互作用的时间极短，物体由于惯性在这极短时间(△t→O)内其位置来不及变化，所以物体在碰撞中的位移为零。碰撞中若牵涉多个物体时，只有直接接触且发生碰撞的两个物体之间才有动量转移，而第三者不参与此次碰撞。

三、速度问题

求解碰撞习题时，正确处理好碰撞前后的速度，是解题的关键。首先要弄清速度的矢量性。动量守恒定律公式

mtu1+m2v2=mv1+mv2是一个矢量式，应用时要选取正方向，凡是与正方向相同的速度取正值，凡是与正方向相反的速度取负值。

其次要弄清速度的参照物。只有碰撞前后的速度都对应同一参照物时，才能把它们代人公式中。第三，要注意等式左边两个速度是碰撞前同一瞬时的速度，等式右边两个速度是碰撞后同一瞬时的速度。第四，要注意碰撞后的速度所能发生的实际意义。比如说当两个物体碰撞后运动方向相同时，后面物体速度不可能大于前面的速度。再比如当两个小球沿同一直线相向运动发生碰撞后，两球的速度方向不可能跟它们碰撞前各自的速度方向相同。因此，如果求解的速度不符合实际意义，那么这个结果就应舍去。

四、动能问题

碰撞过程中系统的动量守恒，但动能不一定守恒。碰撞后系统的动能不可能增加故碰撞后系统的动能存在上限(最大值)。在理想的弹性碰撞(碰撞后物体的形状又恢复成碰撞前物体的形状)中，系统的动能守恒，碰撞后系统动能的最大值等于碰撞前系统的动能。但是，我们还必须弄清楚碰撞后系统的动能有一个下限(最小值)。如果物体碰撞后粘在一起以共同速度u运动，那么这种碰撞(称为完全非弹性碰撞)系统损失的动能最多，碰撞后系统的动能有最小值，对两个物体碰撞而言，这个最小值为1/2(m，+m2)u2，式中u为两个物体碰撞后的共同速度。

总之，在求解碰撞习题时，既要考虑碰撞的基本规律，又要从问题的实际出发进行全面细致的分析，无论何种碰撞，只要在平地上发生，都不会发生第二次碰撞，都不会翻越对方。认识和掌握上述内容，必为解决碰撞问题打下良好基础，以避免错解。

爆炸现象(包括反冲现象)多是相互作用的内力为变力，相互作用的时间极短，相互作用的内力远大于系统所受的外力，都有其他形式的能(弹性势能、化学能)转化为系统的动能，故系统动能增加了。表面上看，它与碰撞现象不同，但却都遵守动量守恒定律、能量守恒定律，不过爆炸问题是没有动能守恒情况的。对于原来一分为二的爆炸现象(还包括原子核衰变，弹簧弹开两物体，人在车上突然向一方跳出)都具有以下共同特点，两部分动量大小相等，方向相反，速度与质量成反比，动能与质量成反比，系统质心动量为零，其他形式的能转化为机械能的多少等于两部分末动能之和。