物理系列教案52《动量守恒定律_碰撞_反冲》.pdf

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1、第2讲动量守恒定律碰撞反冲★一、考情直播1．考纲解读考纲能力要求考向定位要求弹性碰撞知道弹性碰撞和非弹性碰撞要明确动量守恒定律的条件，按照应用动量和非弹性理解动量守恒定律的确切含义，知守恒定律的解题思路列式，列式时要理解动碰撞道其适用范围量守恒定律的五性“系统性、条件性、同一动量守恒掌握动量守恒定律解题的一般步骤性、同时性、矢量性、相对性”能应用动量定律（说会应用动量守恒定律解决一维运动守恒定律解决人船模型、“合二为一”和明：只限于有关问题“一分为二”问题．一维）2．考点整合考点一碰撞（1）定义：相对运动的物体相遇，在极短时间内

2、，通过相互作用，运动状态发生显著变化的过程叫做碰撞．（2）碰撞的特点①作用时间极短，内力远大于外力，总动量总是守恒的．②碰撞过程中，总动能不增．因为没有其它形式的能量转化为动能．③碰撞过程中，当两物体碰后速度相等时，即发生完全非弹性碰撞时，系统动能损失最大．④碰撞过程中，两物体产生的位移可忽略．（3）碰撞的分类①弹性碰撞（或称完全弹性碰撞）如果在弹性力的作用下，只产生机械能的转移，系统内无机械能的损失，称为弹性碰撞（或称完全弹性碰撞）．此类碰撞过程中，系统动量和机械能同时守恒．②非弹性碰撞如果是非弹性力作用，使部分机械能转化为物

3、体的内能，机械能有了损失，称为非弹性碰撞．此类碰撞过程中，系统动量守恒，机械能有损失，即机械能不守恒．③完全非弹性碰撞如果相互作用力是完全非弹性力，则机械能向内能转化量最大，即机械能的损失最大，称为完全非弹性碰撞．碰撞物体粘合在一起，具有同一速度．此类碰撞过程中，系统动量守恒，机械能不守恒，且机械能的损失最大．（4）判定碰撞可能性问题的分析思路①判定系统动量是否守恒．②判定物理情景是否可行，如追碰后，前球动量不能减小，后球动量在原方向上不能增加；追碰后，后球在原方向的速度不可能大于前球的速度．③判定碰撞前后动能是不增加．【例1】

4、甲乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动，已知它们的动量分别是P=5kg．m/s，1P=7kg．m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10kg．m/s，则二球质量m21与m间的关系可能是下面的哪几种？（）2A、m=mB、2m=mC、4m=mD、6m=m．12121212【解析】：甲乙两球在碰撞过程中动量守恒，所以有：P+P=P，+，即：P，=2kg．m/s．由1211于在碰撞过程中，不可能有其它形式的能量转化为机械能，只能是系统内物体间机械能相互转化或一部分机械能转化为内能，因此系统的机械能不会增加．所以有P2P2P'

5、2P'2211212，所以有：mm，因为题目给出物理情景是“甲从后面追上2m2m2m2m15121212PP5乙”，要符合这一物理情景，就必须有12，即mm；同时还要符合碰撞后乙球的速mm17212P'P'1度必须大于或等于甲球的速度这一物理情景，即12，所以mm．因此正确的答案mm15212应该是（C）选项．【例2】如图6-2-1所示，半径和动能都相等的两个小球相向而行．甲球质量m大于乙甲球质量m，水平面是光滑的，两球做对心碰撞以后的运动情况可能是下述哪些情况？（）乙A．甲球速度为零，乙球速度不为零B．两球速度

6、都不为零C．乙球速度为零，甲球速度不为零图6-2-1D．两球都以各自原来的速率反向运动11【解析】首先根据两球动能相等，mV2mV2得出两球碰前动量大小之比为：2甲甲2乙乙Pm甲甲，因m>m，则P>P，则系统的总动量方向向右．根据动量守恒定律可以判Pm甲乙甲乙乙乙断，碰后两球运动情况可能是A、B所述情况，而C、D情况是违背动量守恒的，故C、D情况是不可能的．考点二动量守恒定律（1）定义：一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变．即：mvmvmvmv11221122（2）动量守恒定律成立的条件①系

7、统不受外力或者所受外力之和为零；②系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；③系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒．④全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒．（3）其它表达形式：除了mvmvmvmv，即p+p=p/+p/外，Δp+Δp=0，11221122121212Δp=-Δp和mv1212mv21【例3】如图6-2-2所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），

8、则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中：（）A、动量守恒、机械能守恒B、动量不守恒、机械能不守恒C、动量守恒、机械能不守恒D、动量不守恒、机械能守恒图6-2-2【解析】若以子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，从子弹开始射入木块到弹簧压