高三物理第一轮复习 碰撞与反冲运动 新人教版

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1、第3课时　碰撞与反冲运动基础知识归纳1.碰撞及其特点(1)碰撞：碰撞是指物体间相互作用时间　很短　，而物体间相互作用力　很大　的一类现象.(2)碰撞、爆炸过程的特点：①时间短：在碰撞、爆炸现象中相互作用时间很短.②相互作用力很大：在碰撞、爆炸过程中，物体间的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：在碰撞、爆炸过程中，系统的　内力　远大于　外力　，外力可忽略，系统的总动量守恒.2.碰撞的分类(1)从碰撞过程中能量是否变化的角度分：①弹性碰撞：碰撞结束后，物体形变完全恢复，碰撞过程中，系统同时满足　动量守恒　和　机械能守恒　；②非弹

2、性碰撞：碰撞结束后，物体形变只有部分恢复，碰撞过程中，系统满足　动量　守恒，但　机械能　有损失；③完全非弹性碰撞：碰撞结束后，两物体合二为一，形变完全保留，有共同的速度，碰撞过程中，系统满足　动量守恒，系统的机械能损失最大　.(2)从碰撞前后两物体(小球)的速度方向关系分：①对心碰撞：碰撞前后两球的速度方向均与碰前两球心的连线在同一直线上，这种碰撞又叫正碰；②非对心碰撞：碰撞之前两球的速度方向与两球心的连线不在同一条直线上；碰后两球的速度方向都会偏离原来两球心的连线，这种碰撞又叫斜碰.中学物理只研究正碰.3.反冲运动反冲运动是指系统在　内力　的作用下，系统内一部分

3、物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分向　相反方向　发生动量变化的现象，系统遵循动量守恒定律，如水轮机、喷气式飞机、火箭等的运动.重点难点突破一、怎样理解弹性碰撞碰撞时，内力是弹性力，只发生机械能的转移，系统内无机械能损失，叫做弹性碰撞.若系统有两个物体在水平面上发生弹性碰撞，动量守恒，同时动能也守恒.m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′m1v＋m2v＝m1v1′2＋m2v2′2若碰撞前，有一个物体是静止的，设v2＝0，则碰撞后的速度分别为v1′＝(m1－m2)v1/(m1＋m2)v2′＝2m1v1/(m1＋m2)几种特殊情况：若m1＝m2，v1′＝0，

4、v2′＝v1，碰后实现了动量和动能的全部转移.若m1≫m2，v1′≈v1，v2′≈2v1，碰后m1几乎仍保持原来速度运动，质量小的m2将以2v1向前运动.若m1≪m2，v1′≈－v1，v2′≈0，碰后m1被按原来速率弹回，m2几乎未动.二、怎样理解非弹性碰撞和完全非弹性碰撞1.发生完全非弹性碰撞时，内力是完全非弹性力，机械能向内能转化得最多，机械能损失最大.碰后物体粘在一起，以共同速度运动，只有动量守恒.m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v机械能损失量(转化为内能)为ΔE＝m1v＋m2v－(m1＋m2)v22.发生非弹性碰撞时，内力是非弹性力，部分机械能转化为物体

5、的内能，机械能有损失，动量守恒m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′总动能减少m1v＋m2v＞m1v1′2＋m2v2′2三、判断碰撞是否成立的原则1.动量守恒，即p1＋p2＝p1′＋p2′.2.动能不增加，即Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′或＋≥＋3.速度要符合情景：如果碰前两物体同向运动，则后面的物体速度必大于前面物体的速度，即v后＞v前，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度大于或等于原来在后的物体的速度，即v前′≥v后′，否则碰撞没有结束.如果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

6、碰撞后速度均为零.典例精析1.一维碰撞中可能性的判断【例1】在光滑的水平面上，有A、B两球沿同一直线向右运动，如图所示，已知碰撞前两球的动量分别为pA＝12kg·m/s，pB＝13kg·m/s，碰撞后它们的动量变化量ΔpA、ΔpB有可能的是(　　)A.ΔpA＝－3kg·m/s，ΔpB＝3kg·m/sB.ΔpA＝4kg·m/s，ΔpB＝－4kg·m/sC.ΔpA＝－5kg·m/s，ΔpB＝5kg·m/sD.ΔpA＝－24kg·m/s，ΔpB＝24kg·m/s【解析】四个选项都遵守动量守恒原则，即ΔpA＋ΔpB＝0，这些选项是否都对呢？由于本题是追碰问题，故必有vA＞

7、vB，vB′＞vB所以有ΔpB＞0因而ΔpA＜0，可将B选项排除.再考虑动能不能增加原则，即mAv＋mBv≥mAv′＋mBv′①且mB＞mBv②由①②式解得mAv′＜mAv即v′＜v或

8、vA′

9、＜

10、vA

11、由此可得：－vA＜vA′＜vA③③式各项减去vA，再乘以mA，可得：－2pA＜ΔpA＜0④由④可排除D，故只有A、C选项正确.【答案】AC【思维提升】根据碰撞过程是否发生的三个原则逐个分析，特别要注意，碰撞后的状态应合乎情理.【拓展1】在光滑的水平面上，两球沿球心连线以相等的速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是(AD)A.若两球质量相同，碰后以某一相等速率相

12、互分开B.