专题十二 碰撞问题-【精剖细解】2023年新高三物理暑假新思路分段讲义（全国通用）

6学科网 字种网票创，让学司更容易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 专题十二碰撞问题 精剖细解细复习讲义 知识点1：碰撞 1、碰撞的概念 碰撞指的是物体间相互作用持续时间很短，物体间相互作用力很大的现象，在碰撞过程中，一 般都满足内力远大于外力。 2、对心碰撞 物体碰撞前后速度方向在同一直线上。 处理方法：规定正方向，将矢量运算转化为代数运算。 3、碰撞的分类 碰撞类型 规律 动量和能量分析 弹性碰撞 这种碰撞的特点是系统的机械 动量守恒：mM十m22=m1M十m22 能守恒，相互作用过程中遵循的 机械能守恒：122+12m2y2=12%M2+ 规律是动量守恒和机械能守恒。 12m2y2 非弹性碰撞 在碰撞过程中机械能损失的碰 动量守恒：mM十m2=mM'十m2 撞，在相互作用过程中只遵循动 机械能有损失，损失的机械能： 量守恒定律。 △E=12m1y2+12m2%2-12m1%2-12m2y22 完全非弹性碰撞 这种碰撞的特点是系统的机械 动量守恒、末速度相同： 能损失最大，作用后两物体粘合 mM十m22=(m1十m2)y 在一起，速度相等，相互作用过 机械能损失最多，损失的机械能： 程中只遵循动量守恒定律。 △E=12m1M2+12m2y22-12(m1+m2）v2 碰撞问题遵循的三条原则：动量守恒：h十2='十'；动能不增加：Eu十E2≥E'十Ea': 速度符合实际：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，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，若两物体同向运动，则原来在前的物体的速度大于 或等于原来在后的物体的速度，否则碰撞没有结束。 碰前两物体是相向运动，则碰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， 若碰后同向，后方物体速度不大于前方物体速度。 4、弹性碰撞的推导 以质量为m1、速度为片的小球与质量为m的静止小球发生正面弹性碰撞为例，有 mM=m1y1'十m22 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6学科网 学种网票创，让学贝更容易！ co JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 12mM2=12m1M2+122%2 解得'=0ml-m20vlml+m2,2'=2 mlvlml+m2 由此可得：当m1=m2时，y1'=0,'=W,两球碰撞后交换了速度： 当m>m2时，片>0,2>0，碰撞后两球都沿速度y的方向运动： 当m1<m2时，'0，之0，碰撞后质量小的球被反弹回来。 5、动量与能量的区别和联系 动量 能量 区别 守恒条件 系统所受合外力是否为零。 系统是否有除重力和弹簧弹力以外的 力是否做功。 表达式 矢量式 标量式 联系 动量守恒定律和机械能守恒定律所研究的对象都是相互作用的物体 所构成的系统，且研究的都是某一个物理过程。 6、利用动量的观点和能量的观点解题应注意下列问题 动量守恒定律是矢量表达式，还可写出分量表达式：而动能定理和能量守恒定律是标量表达式， 绝无分量表达式。 中学阶段凡可用力和运动的观点解决的问题.若用动量的观点或能量的观点求解，一殷都要比 用力和运动的观点要简便，而中学阶段涉及的曲线运动（不恒定）、竖直面内的圆周运动、碰撞等， 就中学知识而言，不可能单纯考虑用力和运动的观点求解。 7、碰撞模型 @ 重维点精析 “保守型”碰撞 相当 再水球于完 智t 相当 小球上开 本羊方离mw0m+加 功量好恒 度阳网明 余非 弹性 能5m,-m,+me 衰哈 链幢 小球一深贺们型 相当 相当 小球区国 〔水平面光湖.不 小球-曲面型 计堂气附加 撞 (水平面光滑，不 能}m,m+ 计空气烈方) 子弹打木块模型：子弹打木块的过程很短暂，认为该过程内力远大于外力，系统动量守恒： 在子弹打木块过程中摩擦生热，机械能转化为内能，系统机械能不守恒。 le 子弹未穿出：mwo=(m十M)V:Q热=时=12mvo2-12M十m）2。 子弹穿出：mvo=m%十My2;能量守恒：Q热=L程对=12mvo2-12w2-12M22 滑块一木板模型：把滑块、木板看成一个整体，摩擦力为内力，在光滑水平面上滑块和木板组 成的系统动量守恒。由于摩擦生热，机械能转化为内能，机械能的减少量等于因摩擦而产生的热量， ⊙⊙原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 6学科网 学种网票创，让学贝更容易！ O JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 E=Ffs相对，其中3相对为滑块和木板相对滑动的路程。 当滑块不滑离木板或子弹不穿出木块时，两物体最后有共同速度，相当于完全非弹性碰撞，机械能 损失最多。 基出凡同 1.在光滑的水平面上，有a、b两个等大的小球，a的质量为2m,b的质量为m,它们在同一直线 上运动，6时刻两球发生正碰，则下列关