16.4 动量守恒定律的应用（碰撞） -2021-2022学年高二物理精讲精练（人教版选修3-5）

2021-2022学年高二物理精讲精练（人教版选修3-5） 动量守恒定律的应用（碰撞） 【学习目标】 1．知道什么是弹性碰撞和非弹性碰撞； 2．知道什么是对心碰撞和非对心碰撞及散射现象； 3．会运用动量守恒定律分析，解决碰撞物体相互作用的问题． 【要点梳理】 要点一、碰撞 1．碰撞及类碰撞过程的特点 （1）时间特点：在碰撞、爆炸等现象中，相互作用时间很短． （2）相互作用力特点：在相互作用过程中，相互作用力先是急剧增大，然后再急剧减小，平均作用力很大． （3）动量守恒条件特点：系统的内力远远大于外力，所以，系统即使所受外力之和不为零，外力也可以忽略，系统的总动量守恒． （4）位移特点：碰撞、爆炸过程是在一瞬间发生的，时间极短，所以，在物体发生碰撞、爆炸的瞬间，可忽略物体的位移．可以认为物体在碰撞、爆炸前后仍在同一位置． （5）能量特点：碰撞过程中，一般伴随着机械能的损失，碰撞后系统的总动能要小于或等于碰撞前系统的总动能，即： ． （6）速度特点：碰后必须保证不穿透对方． 2．碰撞的分类 （1）按碰撞过程中动能的损失情况，可将碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞． ①弹性碰撞：碰撞过程中机械能不损失，即碰撞前后系统总动能守恒： ． ②非弹性碰撞；碰撞过程中机械能有损失，系统总动能不守恒： ． ③完全非弹性碰撞：碰撞后两物体“合”为一体，具有共同的速度，这种碰撞动能损失最大． （2）按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一条直线，可将碰撞分为正碰和斜碰． ①正碰：碰撞前后，物体的运动方向在同一条直线上，也叫对心碰撞． ②斜碰：碰撞前后，物体的运动方向不在同一条直线上，也叫非对心碰撞． 高中阶段一般只研究正碰的情况． ③散射 指微观粒子之间的碰撞． 要点诠释：由于粒子与物质微粒的碰撞并非直接接触，而是相互靠近，且发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子在碰撞后飞向四面八方． 要点二、碰撞问题的处理方法 1．解析碰撞问题的三个依据 （1）动量守恒，即 ． （2）动能不增加，即 ． 或 ． （3）速度要符合情境：如果碰前两物体同向运动，则后面物体的速度必大于前面物体的速度，即 ， 否则无法实现碰撞． 碰撞后，原来在前的物体的速度一定增大，且原来在前的物体速