1、4碰撞知识点 1 碰撞1碰撞的特点(1)时间特点：在碰撞现象中，相互作用时间_很短(2)相互作用力的特点：在碰撞过程中物体间的相互作用力先是_，然后再_，即相互作用力为_，作用时间短，作用力很大，且远远大于系统的外力，即使系统所受外力之和不为零，外力也可以忽略，满足动量近似守恒的条件，故均可用动量守恒定律来处理急剧增大急剧减小变力(3)在碰撞过程中，没有其他形式的能转化为机械能，则系统碰撞后的总机械能不可能大于碰撞前系统的总机械能(4)位移特点：由于碰撞过程是在一瞬间发生的，时间极短，所以，在物体发生碰撞瞬间，可_，即认为物体在碰撞、爆炸前后仍在同一位置，但速度发生了突变2碰撞过程应满足的条件
2、(1)系统的总动量守恒Ek1Ek2Ek1Ek2(2)系统的机械能不增加，即_.(3)符合实际情况，如碰后两者同向运动，应有 v前v后，若不满足，则该碰撞过程不可能忽略物体的位移碰撞爆炸不同点碰撞过程中没有其他形式的能转化为机械能，系统的动能不会增加爆炸过程中往往有化学能转化为动能，系统的动能增加相同点时间特点相互作用时间很短相互作用力的特点物体间的相互作用力先是急剧增大，然后再急剧减小，平均作用力很大系统动量的特点系统的内力远远大于外力，外力可忽略不计，系统的总动量守恒位移特点由于碰撞、爆炸过程是在一瞬间发生的，时间极短，所以，在物体发生碰撞、爆炸的瞬间，可认为物体在碰撞、爆炸后仍在同一位置3
3、碰撞与爆炸的异同点知识点 2 对心碰撞、非对心碰撞和散射1对心碰撞如图 1641 所示，一个运动的球与一个静止的球碰撞，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在_，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线这种碰撞称为正碰，也叫对心碰撞图 1641同一条直线上2非对心碰撞如图 1642 所示，一个运动的球与一个静止的球碰撞，如果碰撞之前球的运动速度与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线这种碰撞称为非对心碰撞图 16423散射(1)定义：微观粒子相互接近时并不发生直接接触而发生的碰撞(2)散射方向：由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子碰撞后飞向四面八方知
4、识点 3 弹性碰撞和非弹性碰撞1弹性碰撞如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞，如图 16 4 3 所示碰撞中，由动量守恒得 m1v1 m1v1图 16432非弹性碰撞(1)如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞(2)若两个物体碰撞时成为一个整体，即它们相对静止，这样的碰撞叫做完全非弹性碰撞，如图 1643 所示发生完全非弹性碰撞，则有动量守恒 m1v1(m1m2)v；碰撞损失机械能3碰撞中的临界问题相互作用的两个物体在很多情况下可当做碰撞处理，那么对相互作用中两物体相距恰“最近”、相距恰“最远”或恰上升到“最高点”等一类临界问题，求解的关键都是“速度相等”，相当于完全
5、非弹性碰撞模型具体分析如下：(1)在图 1644 中，光滑水平面上的 A 物体以速度 v 去撞击静止的 B 物体，A、B 两物体相距最近时，两物体速度必定相等，此时弹簧最短，其压缩量最大图 1644(2)在图 1645 中，光滑水平面上有两个带同种电荷的物体 A、B，当其中一个 A 以速度 v 向静止的另一个 B 靠近的过程中(设 A、B 不会接触)，当两者相距最近时，二者速度必定相等图 1645(3)在图 1646 中，物体 A 以速度 v0滑上静止在光滑水平面上的小车 B，当 A 在 B 上滑行的距离最远时，A、B 相对静止，A、B 两物体的速度必定相等图 1646(4)在图 1647 中
6、，质量为 M 的滑块静止在光滑水平面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一个质量为 m 的小球以速度 v0 向滑块滚来，设小球不能越过滑块，则小球到达滑块上的最高点时(即小球的竖直速度为零)，两物体的速度必定相等(方向为水平向右)图 1647(5)在图 1648 中，光滑水平杆上有一质量为 m 的环，通过一长为 L 的轻绳与 M 相连，现给 M 以瞬时水平速度 v0.(设M 上升最高不超过水平杆)，则 M 上升最高时，m、M 速度必定相等图 1648图 1649(1)A 物体获得的最大速度；(2)弹簧压缩最大时 B 物体的速度1.(2011 年惠州三模)如图 16410 示，质量 M2 kg 的
7、长木板B 静止于光滑水平面上，B 的右边放有竖直固定挡板，B 的右端距离挡板 s.现有一小物体 A(可视为质点)质量为 m1 kg，以初速度 v06 m/s 从 B 的左端水平滑上 B.已知 A 与 B 间的动摩擦因数0.2，A 始终未滑离 B，B 与竖直挡板碰前 A 和 B 已相对静止，B 与挡板的碰撞时间极短，碰后以原速率弹回求：图 16410(1)B 与挡板相碰时的速度大小(2)s 的最短距离解：(1)设 B 与挡板相碰时的速度大小为 v1，由动量守恒定律 mv0(Mm)v1解得 v12 m/s(2)A 与 B 刚好共速时 B 到达挡板，此时 s 最短，由牛顿第二定律，B 的加速度题型
8、1一般碰撞问题的分析与判断【例题】(双选)半径相等的两只小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直线相向运动，若甲球质量大于乙球质量，碰撞前两球的动能相等，则碰撞后两球的运动状态可能是()A甲球速度为零而乙球速度不为零B乙球速度为零而甲球速度不为零C两球速度均不为零D两球速度方向均与原方向相反，两球动能仍相等若碰后甲球运动而乙球静止，则甲球只能反向运动，即碰后系统总动量与碰前系统总动量方向相反，违反动量守恒定律，可知选项 B 错误若碰后甲、乙均运动，只要系统总动量(矢量)与碰前系统总动量(矢量)相等，即可满足动量守恒定律，所以选项 C 正确若碰后两球均反向运动且动能相等，则碰后总动量方向必将与碰前系统
9、总动量方向相反，不满足动量守恒定律，所以选项 D 错误答案：AC规律总结：有关判断 A、B 碰撞前后的动量(或速度)可能值，应同时满足三个条件：动量守恒，碰前谁的动量大，碰撞中谁就占主动；能量不增加；碰撞后两球在一条直线上同向运动，后一球的速度不可以大于前一个球的运动速度本题就是这种应用的较为典型的问题解决此类问题，一定要三个条件逐一对照1甲、乙两铁球质量分别是 m11 kg、m22 kg，在光滑平面上沿同一直线运动，速度分别是 v16 m/s、v22 m/s.甲追)上乙发生正碰后两物体的速度有可能是(Av17 m/s，v21.5 m/sBv12 m/s，v24 m/sCv13.5 m/s，v
10、23 m/sDv14 m/s，v23 m/s解析：选项 A 和 B 均满足动量守恒定律，但选项 A 碰后总动能大于碰前总动能，选项 A 错误，B 正确；选项 C 不满足动量守恒定律，C 错误；选项 D 满足动量守恒定律，且碰后总动能小于碰前总动能，但碰后甲球速度大于乙球速度，不合理，D错误答案：B题型 2碰撞过程中的临界问题【例题】在列车编组站里，一辆 m11.8104 kg 的货车在平直轨道上以 v12 m/s 的速度运动，碰上一辆 m22.2104 kg的静止的货车，它们碰撞后接合在一起继续运动，求运动的速度答案：0.9 m/s规律总结：解答本题要弄清几个关键点：一是系统在相互作用过程中是否符合能量守恒的条件，是符合的哪一条；二是弄清系统相互作用过程的两态，特别是对“作用前”和“作用后”的理解要强调“刚要碰时”和“刚结束时”本题属于两物体碰撞后结合在一起的情况，这种碰撞常称为完全非弹性碰撞类似这类题的还有子弹打木块问题2用轻弹簧相连的质量均为 m2 kg 的 A、B 两物体都以v6 m/s 的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量 M4 kg 的物体 C 静止在前方，如图 16411 所示B 与C 碰撞后两者黏在一起运动，在以后的运动中，求：图 16411(1)当弹簧的弹性势能最大时物体 A 的速度；(2)弹性势能的最大值
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