碰撞及其应用

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1、碰撞及其应用两个物体相遇，如果物体之间的相互作用仅持续一个极为短暂的时间，而运动状态发生显著变化的现象，叫做碰撞。一、碰撞特点（1）时间极短，在原地进行；（2）动量守恒；（3）动能不增加。二、碰撞类型（1）弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒；（2）非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒；（3）完全非弹性碰撞：碰后成为一个整体（共速）。三、碰撞原则（1）动量守恒；（2）动能不增加；（3）速度合理。例：质量不等的A、B两小球在光滑的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球的动量为7kg-m/s.当A球追上B球时发生碰撞，碰撞后B球动量的

2、增量为2kg・m/s,则下列关于A、B两球的质量关系，可能正确的是（）AmA=6tnHB.niA=4加〃C.—1.5mAD.mB-2.5mA四、动量和能量的综合应用例1：（2012-新课标全国卷）如图所示，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点0。让球a静止卞垂，将球b向右拉起，使细线水平。从静止释放球b,两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60。。忽略空气阻力，求：（1）两球a、b的质量之比；/〃//$////,0（2）两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。例2：（2012-111东高考）光滑水平轨道上有三

3、个木块A、B、C,质量分别为iDA=3m>n）B=mc=m,开始吋B、C均静止，A以初速度勺向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。例3：（2013-新课标全国卷）如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C。B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）。设A以速度勺朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等吋，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹赞直至与弹赞分离的过程中，（1）整个系统损失的机械能；（2）弹簧被压缩到最短时

4、的弹性势能。练：（2011-新课标全国卷）如图，ABC三个木块的质量均为ni。置于光滑的水平面上，BC之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连，使弹簧不能伸展，以至于BC可视为一个整体，现A以初速片）沿BC的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A,B分离，已知C离开弹簧后的速度恰为勺，求弹簧释放的势能。例4：用质子流轰击固态的重水D2O,当质子和重水中的宛核发生碰撞时，系统损失的动能如果达到核反应所需要的能量，将发生生成汩e核的核反应。（1）写出质子流轰击固态的

5、重水D2O的核反应方程；（2）当质子具有最小动能E,=1.4MeV时，用质子流轰击固态的重水「LO（认为笊核是静止的）可发生核反应；若用氛核轰击普通水的固态冰（认为质子是静止的）时也能发生同样的核反应，求氛核的最小动直。已知氛核质量等于质子质量的2倍。