内容正文:
高中敏理化公式法二级结论
专项十
动量守恒定律
级结论27
碰撞速度交换
结论推导
适用题型条件:已知两物体发生弹性正碰,且质量相等
设问:求碰后速度
质量相等的两物体发生弹性正碰时,速度交换
4,g,以g
么馆
物
二级结论
AAR B
理
小球同向运动
小球相向运动
UA-UB,UH-VA
口诀记忆
两物质相等,碰撞速交换
②快解示例:利用结论快解质量相等时的弹性碰撞问题
冰壶又称“冰上国际象棋”,是一项在冰面上进行的投掷性团队
0--
运动。在某次投掷中,冰壶甲运动一段时间后与静止的冰壶乙
甲
发生碰撞,如图所示。已知两冰壶质量相等,碰撞可看作弹性正碰,下列四幅图中能
识别:质量相等的弹性正碰
表示两冰壶最终位置的是(
B
C
D
3分钟常规解析
30秒结论快解
第一步:设两冰壶的质量为m,碰撞后甲的速度为,乙人
的速度为2,两冰壶的碰撞可看作弹性正碰,则由动量守
第一步:两冰壶质量相等,碰
撞后速度交换。
1
1
恒和能量守恒可知m,=m,+m2,2mu6=
2
2
质量相等的弹性正碰结论
第二步:解得1=0,v2=o。即两冰壶交换速度。
第二步:则碰后甲静止,乙继
第三步:之后乙做匀减速运动直到停止,则两冰壶最终的
续往前运动,A正确。
位置是A项所示。
【答案】A
【答案】A
80
专项十动量守恒定律
二级结论28弹性碰撞规律一动碰静
适用题型条件:一动碰一静,且已知质量、初速度
设问:求碰后速度情况
质量为m1、速度为v,的小球与质量为m2的静止小球发生弹性正碰:
(1)当m1=m2时,{=0,=1,两球碰后速度交换。
二级结论
(2)当m1>m2时,>0,2>0且<2,碰后两球运动方向与v1相同。
(3)当m1<m2时,<0,2>0,碰后质量小的球被反弹回来
两球发生弹性碰撞时满足动量守恒和能量守恒。
物
理
以质量为m1、速度为v,的小球与质量为m2的静止小球发生弹性正碰
1
21
1
推导过程
为例,则有m,=m+m,50,2m听=2m,2+2mg②。
由①②式解得-m,m,)
2m1U1
,2=
m1+m2
m1+m2
对碰后速度表达式分析可得出上述结论
②快解示例:利用结论快解弹性碰撞中一动碰一静问题
如图所示,在光滑水平面上,一个质量为m、速度大小为v的A球与质
量为2m、静止的B球发生弹性正碰后,A球的速度大小为(
7777777777777777777
→识别:动碰静
2
A.
B.v
D.
2
3分钟常规解析
30秒结论快解
第一步:设碰撞后A球的速度为vA,B球的速度为
第一步:根据弹性碰撞,一动碰一
vB,两球发生弹性碰撞。
(mA-mg)v
静的结论可知v4=
第二步:根据动量守恒和能量守恒有mw=mw4+
ma+mB
1
2m+2×2mui。
第二步:代入数据得,=月,即A
第三步:解得=兮,故A球的速度大小为
3
球的速度大小为兮
【答案】C
【答案】C
81
高中嫩理化公试法二级结伦
二级结论29速算弹性碰撞碰后速度
结论推
适用题型条件:两物体发生弹性碰撞,且已知质量、初速度
设问:求碰后速度情况
两物体发生弹性碰撞(如图所示):
二级结论
网
风丝
m吐。
芝
7777777777777777777777777777777777777777777777777
20共01,吃2w共-U2
物
动量守恒:m1U1+m2v2=m1v+m2
假设碰后共速,取碰后速度为心共
理
能量守恒:m,+m,好m+号m,以
动量守恒:m11+m22=(m1+m2)共
2
2
2
推导过程
咋m1-m2+2m2
m1v1+m22
,0=
(m2-m1)v2+2m11
V共
m1+m2
m1+m2
m1+m2
整理公式形式
咋2共y1,吃20共-巧2
②快解示例:利用结论快解弹性碰撞后速度计算问题
如图所示,质量分别为m1和m2的两弹性小球a、b叠放在一起,从高度为
86
h处自由落下,h远大于两小球半径,所有的碰撞都是弹性碰撞,且都发
生在竖直方向。已知m2=3m1,则小球a反弹后能达到的最大高度为
A.h
B.2h
777777777777
C.3h
D.4h
30秒结论快解
第一步:两球即将落地时速度相同,均为自由落体运动的末速度,设此时速度大小为。
小球b接触地面反弹后速度大小仍为v,并与小球a相碰。先计算总动量,从而算v共。
设=m,则%=3m,以向下为正方向p=me-3nm=-2m,则联=场-050:
第二步:这道题求小球a反弹后能达到的最大高度,计算小球a碰后速度即可,
则v、-0.5v、为等差数列,公差为-1.5v,那么v=-2m,设上升的最大高度为h',由运动学
公式得(-2m)2=2gh',小球a下落过程有v2=2gh,解得h'=4h,故选D。
【答案】D
82
专项十动量守恒定律
三级结论30人船模型
适用题型条件:一物体在另一物体上移动,物体间有相互作用且组成
的系统不受外力
设问:求位移情况
人走船走,人停船停,人快船快,人慢船慢;人船相对
地面的位移大小与其质量成反比。
二级结论
m船
人=
一L,x船=
m人L
船
m人+
m人十m船
物
理
尤人=
m船
水平方向动量守恒:△x=vAt
m船十m人
推导过程
人
m人V人=m船V船
,m人t
X船无人+x船=L
m船人t
七船=
m人L
m船+m人
易错提醒人船模型成立条件是系统初始静止,若有初速度,需用一般动量守恒
②快解示例:利用结论快解人船模型中位移计算问题
如图所示,在风平浪静的海面上停有一质量为M=450kg的小
0
m
船,船的长度为5m。已知船右端人的质量为m=50kg,则人从
右端缓慢走到最左端,不计一切阻力,船的实际位移大小为
()
A.0.5m
B.2 m
C.2.5m
D.5m
3分钟常规解析
30秒结论快解
第一步:设人走动时船的速度大小为v,人的
根据人船模型位移关系,船的实际位移
速度大小为v',取船的运动方向为正方向,根
据动量守恒定律得Mw-mm'=0。
大小x船=
m人一L,由已知m人=m=
m船+m人
第二步:根据微元法有Mv△t-m'△t=0,所以
50kg,m船=M=450kg,L=5m,代入得
Mx船-mx人=0,又x船+x人=5m,联立解得x船三
50
0.5m,A正确。
x船=450+50
5m=0.5m,A正确。
【答案】A
【答案】A
83