含答案碰撞現(xiàn)象的特點(diǎn)和規(guī)律

1、碰撞現(xiàn)象的特點(diǎn)和規(guī)律、基礎(chǔ)知識(shí)1、碰撞的種類及特點(diǎn)分類標(biāo)準(zhǔn)種類特點(diǎn)機(jī)械能是否守恒彈性碰撞動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒非彈性碰撞動(dòng)量守恒，機(jī)械能有損失完全非彈性碰撞動(dòng)量守恒，機(jī)械能損失最大碰撞前后動(dòng)量是否共線對(duì)心碰撞(正碰)碰撞前后速度共線非對(duì)心碰撞(斜碰)碰撞前后速度小共線2、碰撞現(xiàn)象滿足的規(guī)律(1)動(dòng)量守恒定律.(2)機(jī)械能不增加.(3)速度要合理：若碰前兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)有vsv前，碰后原來(lái)在前的物體速度一定增大，若碰后兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)有v前Av后.碰前兩物體相向運(yùn)動(dòng)，碰后兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變.3、彈性碰撞的規(guī)律兩球發(fā)生彈性碰撞時(shí)滿足動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律.以質(zhì)量為m1,速度

2、為v1的小球與質(zhì)量為m2的靜止小球發(fā)生正面彈性碰撞為例，則有mivi=mivi+m2V2121,21,2Qmivi=2mivi+2m2V2解得vi,=(m5mh,V2mi+m2mi+m2結(jié)論：1 .當(dāng)兩球質(zhì)量相等時(shí)，vi=0,V2=vi,兩球碰撞后交換速度.2 .當(dāng)質(zhì)量大的球碰質(zhì)量小的球時(shí)，vi0,V20,碰撞后兩球都向前運(yùn)動(dòng).3 .當(dāng)質(zhì)量小的球碰質(zhì)量大的球時(shí)，vi0,碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來(lái).二、練習(xí)1、質(zhì)量是10g的子彈，以300m/s的速度射入質(zhì)量是24g、靜止在光滑水平桌面上的木塊,并留在木塊中，子彈留在木塊中以后，木塊運(yùn)動(dòng)的速度是多大？如果子彈把木塊打穿，子彈穿過(guò)后的速度為100m

3、/s,這時(shí)木塊的速度又是多大？答案88.2m/s83.3m/s解析子彈質(zhì)量m=10g=0.01kg,子彈速度V0=300m/s,木塊質(zhì)量M=24g=0.024kg,設(shè)子彈射入木塊中以后木塊的速度為v,則子彈速度也是v,以子彈初速度的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得mv0=(m+M)v,解得v=mV0“=上01i300m/s=88.2m/s.m+M0.01+0.024若子彈穿出后速度為v=100m/s,設(shè)木塊速度為V2,仍以子彈初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得mv0=mvI+Mv2.代入數(shù)據(jù)解得v2=83.3m/s.v02、如圖所不，光滑水平面上有質(zhì)量均為2m的木塊A、B,A靜止，B以速度工水

4、平向左運(yùn)6動(dòng)，質(zhì)量為m的子彈以水平向右的速度v0射入木塊A,穿出A后，又射入木塊B而未穿出，A、B最終以相同的速度向右運(yùn)動(dòng).若B與A始終未相碰，求子彈穿出A時(shí)的速度.劭一一11答案15V0解析以子彈、木塊A組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由動(dòng)量守恒定律得mv0=2mvA+mv以子彈及木塊A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由動(dòng)量守恒定律得Cv0Lmv0-2mX-=5m11解得vv153、A球的質(zhì)量是m,B球的質(zhì)量是2m,它們?cè)诠饣乃矫嫔弦韵嗤膭?dòng)量運(yùn)動(dòng).B在前,A在后，發(fā)生正碰后，A球仍朝原方向運(yùn)動(dòng)，但其速率是原來(lái)的一半，碰后兩球的速率比vA：vB為()A.1B.1C.2D.2233答案D解析設(shè)碰前A球的速

5、率為v,根據(jù)題意，Pa=Pb,即mv=2mvB,得碰前vb=1,碰后Vva=v,由動(dòng)量守恒定律，有mv+2mv=mv+2mvB,解得Vb=v,所以“，2224VB34V=23.4、(2012山東理綜38(2)如圖所示，光滑水平軌道上有三個(gè)的.木塊A、B、C,質(zhì)H分別為mA=3m、mB=mC=m,開始時(shí)g忘.B、C均靜止，A以初速度V0向右運(yùn)動(dòng)，A與B碰撞后分開，B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變.求B與C碰撞前B的速度大小.答案6V05解析設(shè)A與B碰撞后，A的速度為va,B與C碰撞前B的速度為vb,B與C碰撞后粘在一起的速度為V,由動(dòng)量守恒定律得對(duì)A、B木塊：mAvo=Ea

6、va+mBVB對(duì)B、C木塊：mBVB=(mB+mC)v由A與B間的距離保持不變可知VA=V聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得_6VBCV0.55、如圖所示，物體A靜止在光滑平直軌道上，其左端固定有輕質(zhì)彈簧，物體B以速度v=2.0m/s沿軌道向物體A運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)彈簧與物體A發(fā)生相互作用，設(shè)A、B兩物體的質(zhì)量均為m=2kg,求當(dāng)物體A的速度多大時(shí)，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大？損失的最大動(dòng)能為多少?答案1.0m/s2J解析當(dāng)兩物體速度相等時(shí)，彈簧壓縮量最大，系統(tǒng)損失的動(dòng)能最大.由動(dòng)量守恒定律知mv0=2mv所以v=V0=1.0m/s1 o1o損失的動(dòng)能為AEk=2mv0X2mXv=2J.6、如圖所示，光滑水平直軌

7、道上有三個(gè)滑塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=mc=2m、mB=m,A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的輕彈簧(彈簧與滑塊不拴接).開始時(shí)A、B以共同速度V0運(yùn)動(dòng)，C靜止.某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同.求B與C碰撞前B的速度.皿2mm2m,Q答案|v0解析A、B被彈開的過(guò)程二者動(dòng)量守恒，當(dāng)B、C二者相碰并粘在一起，二者動(dòng)量也守恒.設(shè)三者最終的共同速度為v,A與B分開后，B的速度為Vb,由動(dòng)量守恒定律得(mA+mB)V0=mAV+mBVBmBVB=(mB+mC)V聯(lián)立式，得B與C碰撞前B的速度VB=qV057、質(zhì)量為mi=1kg和m?(未知)的

8、兩個(gè)物體在光滑的水平面上正碰，碰撞時(shí)間不計(jì)，其xt(位移一時(shí)間)圖象如圖所示，試通過(guò)計(jì)算回答下列問(wèn)題：(1)m2等于多少？(2)碰撞過(guò)程是彈性碰撞還是非彈性碰撞？解析(1)碰撞前m2是靜止的，m1的速度為v1=4m/s碰撞后m1的速度V，=2m/sm2的速度V2=2m/s根據(jù)動(dòng)量守恒定律有m1V1=m1V1+m2V2解得m2=3kg(2)碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)能Ek=Ek1+Ek2=8J碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)能Ek=Ek1+Ek2=8J碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)能相等，因而該碰撞是彈性碰撞.答案(1)3kg(2)彈性碰撞8、如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng).兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA,規(guī)定向

9、右為正方向，A、B兩球的動(dòng)量均為6kgm/s,運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動(dòng)量增量為一4kgm/s,則A.左方是A球，碰撞后A、B.左方是A球，碰撞后A、C.右方是A球，碰撞后A、D.右方是A球，碰撞后A、答案AB兩球速度大小之比為2:5B兩球速度大小之比為1：10B兩球速度大小之比為2:5B兩球速度大小之比為1：10解析由mB=2mA,知碰前VbVa若左為A球，設(shè)碰后二者速度分別為Va、Vb由題意知pA=mAVA=2kgm/spB=mBVB=10kgm/s由以上各式得VA-=2,故正確選項(xiàng)為A.vb5若右為A球，由于碰前動(dòng)量都為6kgm/s,即都向右運(yùn)動(dòng)，兩球不可能相碰.9、A、B兩球在

10、光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量是5kgm/s,B球的動(dòng)量是7kgm/s.當(dāng)A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量可能值分別是()A. 6kgm/s,6kgm/sB. 3kgm/s,9kgm/sC. 2kgm/s,14kgm/sD. 5kgm/s,15kgm/s答案BC解析兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，A球減少的動(dòng)量等于B球增加的動(dòng)量，故D錯(cuò).雖然碰撞前后的總動(dòng)量相等，但A球的動(dòng)量不可能沿原方向增加，故A錯(cuò)，選B、C.10、如圖所示，木板A質(zhì)量mA=1kg,足夠長(zhǎng)的木板B質(zhì)量mB=4kg,質(zhì)量為mC=4kg的木塊C靜置于木板B上，水平面光滑，B、C之間有摩擦.現(xiàn)使A以Vo=12m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與B碰撞后以4m/s的速度彈回.求：(1)B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度大??；(2)C運(yùn)