1、用心 爱心 专心追击中的碰撞问题分类解析研究碰撞问题是应用动量守恒定律解决实际问题的一个重要内容,碰撞类型很多,碰撞情景也多种多样。但解决碰撞问题的基本思路却比较简单,主要是以下三个知识点(以两球碰撞为例):1。碰撞过程动量守恒:m 1v1+m2v2=m1v1+m 2v2或 P 1P 2 2。碰撞类型中最理想的碰撞是弹性碰撞,没有机械能的损失,故碰撞过程机械能不可能增加,即 3。碰撞结果必须与实际情况相符合,如不可能221221 mvv出现两球相碰后同向运动时,在后运动的物体的速度比在前运动的物体的速度大;也不可能出现两球相向碰撞后,速度方向都没有发生变化等。解决碰撞问题只要灵活掌握这三个原则
2、,问题一般都可迎刃而解。下面以追击中的碰撞问题为例进行分类解析。一求碰撞后的速度问题例 1两球 A、B 在光滑的水平面上沿同一直线、同一方向运动,mA=1Kg,mB=2kg,vA=6 m/s,vB=2 m/s,当球 A 追上球 B 并发生碰撞后 A、B 两球的速度的可能值是(取两球碰撞前的运动方向为正):( )A vA5m/s vB2.5m/s B。. v A2m/s vB4m/s C vA4m/s vB7m/s D。. v A7m/s vB1.5m/s分析与解答从题意分析,球 A 追上球 B 发生碰撞,结合实际情况,B 球速度一定沿正方向且增加,并且碰后 A 球速度应小于或等于 B 球速度,
3、即 vA vB。A、D 选项中在后运动的球 A 速度都比在前运动的球 B 的速度大,故 A、D 选项不正确。B、C 选项既与实际情况相符合,又都满足动量守恒,好像都符合题意,但从总动能不可能增加来看,碰前总动能 EK BJvm212选项中碰后总动能 EK ,故 B 选项正确。C 选项碰后JBA218 的总动能为 57J 大于 22J,故 C 选项错误。综合分析本题只有 B 选项正确。二求碰撞后的动量例 2A、B 两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,A 球的动量为 5 kgm/s,B 球的动量是 7 kgm/s,当 A 球追上 B 球发生碰撞, 则碰撞后 A、B 两球动量的可能值为:
4、( ) Ap A6 kgm/s pB6 kgm/s B。p A3 kgm/s pB 9kg m/sCp A2 kgm/s pB14 kgm/s D p A5 kgm/s pB 17kgm分析与解答由于追上发生碰撞,所以可知 vAv B 且碰后 vB v B vB v ,即 pB p B,故可排除选项。从动量守恒来看,选项都满足 pAp Bp Ap ,再从总动能不可能增加来看用心 爱心 专心,因为 vBv B 即 所以222211BABAmvmv 221BBvm,即 vA vA ,v A vA vA,从而有p A pA pA,即5 kgm/s pA 5 kgm/s ,因此排除选项。综合分析本题正
5、确答案为,。三求碰撞后动量的变化例 3:在光滑水平面上,有 A、B 两个小球沿同一直线向右运动,已知碰撞前两球的动量分别为 pA12 kgm/s , pB13kgm/s ,碰撞后它们动量的变化是 P A 与 P B ,有可能的是:( )AP A3 kgm/s P B3kgm/s BP A4 kgm/s P B 4kgm/sCP A5 kgm/s P B5kgm/s DP A24 kgm/s P B24kg m/s分析与解答初一看四个选项,都满足动量守恒,P P ,由于、两球同向运动,与发生碰撞必有 vAv B 且 vBv B,所以有 P B,因而 P A,故可排除选项。又由动能关系 ,因为 v
6、Bv B 即222211Amvm所以 ,即 vA vA ,v A vA vA,从而得221BBvmAA出v A vAv A,即 vAv A,p A A ,由此可排除选项,综合分析本题正确答案为,。四求碰撞两球的质量比例 4甲乙两球在水平光滑轨道上同方向运动,已知它们的动量分别为 P 甲 5 kgm/s,P 乙 7kgm/s,甲从后面追上乙并发生碰撞,碰撞后乙球动量变为 10 kgm/s,则两球质量 m 甲与 m 乙的可能关系是: ( )。 乙 甲 。 乙 甲。 乙 。 乙 甲分析与解答从题意看,甲球从后面追上乙,说明 甲 乙 ,即 ,所以乙乙甲甲 mP,排除选项。碰撞动量守恒 甲 乙 甲 乙 ,代入数值得 甲 57 甲乙甲乙 Pkgm/s ,碰后从实际情况分析, 甲 乙 ,即 ,所以乙乙甲甲用心 爱心 专心,因此可排除选项。再从能量角度分析有:5210 甲乙甲乙 P,即 ,因此可排除选项。综合乙乙甲甲乙乙甲甲 mm22 2152甲甲 乙乙乙甲 P分析本题只有答案正确。通联:湖北省麻城市第二中学高三物理备课组电话:13635838589