高中物理追击中的碰撞问题分类解析.doc

学科网(ZXXK.COM)-学海泛舟系列资料上学科网，下精品资料！学科网-学海泛舟系列资料版权所有@学科网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：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′或ΔP1＝－ΔP22。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，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=6m/s,vB=2m/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．vA′＝5m/svB′＝2.5m/sB。.vA′＝2m/svB′＝4m/sC．vA′＝－4m/svB′＝7m/sD。.vA′＝7m/svB′＝1.5m/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，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＝B选项中碰后总动能EK‘＝，故B选项正确。C选项碰后的总动能为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2．A、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5kg·m/s，B球的动量是7kg·m/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：（）A．pA′＝6kg·m/spB′＝6kg·m/sB。pA′＝3kg·m/spB′＝9kg·m/sC．pA′＝－2kg·m/spB′＝14kg·m/sD．pA′＝－5kg·m/spB′＝17kg·m〔分析与解答〕由于Ａ追上Ｂ发生碰撞，所以可知vA＞vB且碰后vB′＞vBvB′≥vＡ，即pB′＞pB，故可排除选项Ａ。从动量守恒来看，ＢＣＤ选项都满足pA＋pB＝pA′＋pＢ′，再从总动能不可能增加来看，因为vB′＞vB即所以，即vA′２<vA２，－vA<vA′<vA，从而有－pA<pA′<pA，即－5kg·m/s<pA′<5kg·m/s，因此排除Ｄ选项。综合分析本题正确答案为Ｂ，Ｃ。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pA＝12kg·m/s，pB＝13kg·m/s，碰撞后它们动量的变化是ΔPA与ΔPB，有可能的是：（）A．ΔPA＝－3kg·m/sΔPB＝3kg·m/sB．ΔPA＝4kg·m/sΔPB＝－4kg·m/sC．ΔPA＝－5kg·m/sΔPB＝5kg·m/sD．ΔPA＝－24kg·m/sΔPB＝24kg·m/s〔分析与解答〕初一看四个选项，都满足动量守恒，ΔPＡ＝－ΔPＢ，由于Ａ、Ｂ两球同向运动，Ａ与Ｂ发生碰撞必有vA＞vB且vB′＞vB，所以有ΔPB＞０，因而ΔPA<０，故可排除选项Ｂ。又由动能关系，因为vB′＞vB即所以，即vA′２<vA２，－vA<vA′<vA，从而得出－２vA<vA′－vA<０，即－２ｍvA<ｍΔvA<０，－２pA<ΔｐA<０，由此可排除Ｄ选项，综合分析本题正确答案为Ａ，Ｃ。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＝5kg·m/s，P乙＝7kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰撞后乙球动量变为10kg·m/s，则两球质量m甲与m乙的可能关系是：（）Ａ。ｍ乙＝ｍ甲Ｂ。ｍ乙＝２ｍ甲Ｃ。ｍ乙＝４ｍＤ。ｍ乙＝６ｍ甲〔分析与解答〕从题意看，甲球从后面追上乙，说明Ｖ甲＞Ｖ乙，即，所以，排除Ａ选项。碰撞动量守恒Ｐ甲＋Ｐ乙＝Ｐ甲′＋Ｐ乙′，代入数值得Ｐ甲′＝２kg·m/s，碰后从实际情况分析，Ｖ甲′≤Ｖ乙′，即，所以，因此可排除Ｄ选项。再从能量角度分析有：，即，因此可排除Ｂ选项。综合分析本题只有Ｃ答案正确。