【紅對(duì)勾】高考物理 碰撞 爆炸與反沖課件

課時(shí)2碰撞爆炸與反沖知識(shí)點(diǎn)一碰撞——知識(shí)回顧——碰撞特點(diǎn)(1)①直接作用②時(shí)間短③一般來說內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力．(2)系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，

近似守恒．(3)系統(tǒng)動(dòng)能不可能增加．動(dòng)量——要點(diǎn)深化——1．處理碰撞問題的基本方法為了應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求解碰撞問題，需要確定碰撞前后的動(dòng)量，因此應(yīng)對(duì)碰撞過程進(jìn)行分析，確定初、末狀態(tài)．碰撞前動(dòng)量是指即將發(fā)生碰撞那一時(shí)刻的動(dòng)量，而不是指發(fā)生碰撞之前某一時(shí)刻的動(dòng)量；碰撞后的動(dòng)量是指碰撞剛結(jié)束那一時(shí)刻的動(dòng)量，而不是指碰撞結(jié)束之后某一時(shí)刻的動(dòng)量．明確了碰撞前后的動(dòng)量，選定一個(gè)正方向，即可列出動(dòng)量守恒方程．2．碰撞過程的特點(diǎn)碰撞過程的特點(diǎn)是時(shí)間短暫性，空間位置變化不明顯，碰撞過程除動(dòng)量守恒外，還具有能量特性，即碰撞過程中能量不會(huì)增加．另外碰撞結(jié)束后，如果兩物體同向運(yùn)動(dòng)，則后一物體的速度應(yīng)小于前一物體的速度．3．碰撞的種類根據(jù)碰撞過程中，系統(tǒng)動(dòng)能的變化把碰撞分為三種：(1)彈性碰撞：碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)能不變．(2)非彈性碰撞：碰撞后系統(tǒng)動(dòng)能減少了．(3)完全非彈性碰撞：兩物體碰后結(jié)合為一體，這種碰撞損失動(dòng)能最大．——基礎(chǔ)自測(cè)——如圖1所示，在光滑水平面上有直徑相同的a、b兩球，在同一直線上運(yùn)動(dòng)．選定向右為正方向，兩球的動(dòng)量分別為pa＝6kg·m/s、pb＝－4kg·m/s.當(dāng)兩球相碰之后，兩球的動(dòng)量可能是()圖1A．pa＝－6kg·m/s、pb＝4kg·m/sB．pa＝－6kg·m/s、pb＝8kg·m/sC．pa＝－4kg·m/s、pb＝6kg·m/sD．pa＝2kg·m/s、pb＝0解析：由動(dòng)量守恒定律可知A項(xiàng)不正確．D項(xiàng)b靜止，a向右，與事實(shí)不符，故D項(xiàng)錯(cuò)．B項(xiàng)中a動(dòng)能不變，b動(dòng)能增加，總動(dòng)能增加，故B項(xiàng)錯(cuò)．答案：C知識(shí)點(diǎn)二爆炸與反沖——知識(shí)回顧——爆炸與反沖的特點(diǎn)(1)內(nèi)力遠(yuǎn)

外力，動(dòng)量守恒．(2)由其他形式的能轉(zhuǎn)化為

，動(dòng)能增加．大于機(jī)械能——要點(diǎn)深化——1．爆炸兩物體間由于炸藥的作用均受到巨大作用力，兩作用力遠(yuǎn)大于外力，一般情況下近似認(rèn)為動(dòng)量守恒．由于爆炸力做功，所以物體系統(tǒng)的動(dòng)能增加．2．反沖運(yùn)動(dòng)反沖運(yùn)動(dòng)是相互作用的物體之間的作用力與反作用力產(chǎn)生的效果．反沖運(yùn)動(dòng)過程中，一般滿足系統(tǒng)的合外力為零，或內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的條件，因此可用動(dòng)量守恒定律進(jìn)行分析．——基礎(chǔ)自測(cè)——拋出的手雷在最高點(diǎn)時(shí)的水平速度為10m/s，這時(shí)突然炸成兩塊，其中大塊質(zhì)量300g仍按原方向飛行，其速度測(cè)得為50m/s，另一小塊質(zhì)量為200g，求它的速度的大小和方向．解析：設(shè)手雷原飛飛行方向?yàn)闉檎较颍?，則整體初初速度v0＝10m/s；m1＝0.3kg的大大塊速度為為v1＝50m/s，m2＝0.2kg的小小塊速度為為v2，方向不清清，暫設(shè)為為正方向．．由動(dòng)量守恒恒定律：(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2代入數(shù)據(jù)解解得：v2＝－50m/s此結(jié)果表明明，質(zhì)量為為200g的那部部分以50m/s的速度向向反方向運(yùn)運(yùn)動(dòng)，其中中負(fù)號(hào)表示示與所設(shè)正正方向相反反．答案：50m/s'與原原飛行方向向相反題型一碰撞問題[例1]在光滑的水水平面上，，質(zhì)量為m1的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)．．在小球的的前方O點(diǎn)處有一質(zhì)質(zhì)量為m2的小球B處于靜止?fàn)顮顟B(tài)，如圖圖2所示．．小球A與小球B發(fā)生正碰后后小球A、B均向右運(yùn)動(dòng)動(dòng)．小球B被Q點(diǎn)處的墻壁壁彈回后與與小球A在P點(diǎn)相遇，PQ＝1.5PO.假設(shè)小球球間的碰撞撞及小球與與墻壁之間間的碰撞都都是彈性的的，求兩小小球質(zhì)量之之比m1∶m2.[解析]從兩小球碰碰撞后到它它們?cè)俅蜗嘞嘤?，小球球A和B的速度大小小保持不變變．忽略B與墻壁的碰碰撞時(shí)間，，設(shè)碰撞后后小球A和B的速度大小小分別為v1和v2，則它們通通過的路程程分別為sA＝PO＝v1t，sB＝(PO＋2PQ)＝v2t，又PQ＝1.5PO圖2[答案]2題后反思高考對(duì)碰撞撞問題的考考查主要以以計(jì)算題形形式出現(xiàn)，，有宏觀物物體間的碰碰撞，也有有微觀粒子子間的碰撞撞；有兩個(gè)個(gè)物體的單單次碰撞和和多次碰撞撞，也有多多個(gè)物體的的多次或連連續(xù)碰撞；；有單獨(dú)考考查碰撞問問題的題目目，也有綜綜合其他知知識(shí)(或過過程或方法法)的題目目；有彈性性碰撞問題題，也有(完全)非非彈性正碰碰問題；有有彈性斜碰碰問題，也也有彈性正正碰問題，，但主流是是彈性正碰碰問題．對(duì)對(duì)彈性碰撞撞問題的考考查均限于于“一動(dòng)一靜”型．對(duì)于一維彈彈性碰撞有有：若以其其中某物體體為參考系系，則另一一物體碰撞撞前后速度度大小不變變，方向相相反(即以以原速率彈彈回)；若若兩個(gè)物體體質(zhì)量相等等，則碰撞撞后兩個(gè)物物體互換速速度(即碰碰后A的速度等于于碰前B的速度，碰碰后B的速度等于于碰前A的速度)；；若其中某某物體的質(zhì)質(zhì)量遠(yuǎn)大于于另一物體體的質(zhì)量，，則質(zhì)量大大的物體碰碰撞前后速速度保持不不變．變式1—1如圖3所示示，一個(gè)質(zhì)質(zhì)量m1＝150kg的木木塊靜止于于一張一端端靠墻的很很長(zhǎng)的光滑滑桌面上，，在墻與木木塊之間，，放進(jìn)另一一個(gè)質(zhì)量為為m2的木塊，再再令m2以速度v2向左運(yùn)動(dòng)．．假定所有有碰撞都沒沒有能量損損失，并且且m2與m1碰撞一次再再與墻碰撞撞一次后，，m1和m2以相同的速速度運(yùn)動(dòng)，，試求m2的數(shù)值．(墻的質(zhì)量量可以看做做無限大)圖3答案：50kg題型二“人船”模模型問題[例2]一一質(zhì)量為為M、長(zhǎng)為s0的船靜止于水水面上，一質(zhì)質(zhì)量為m的人站在船頭頭，當(dāng)人從船船頭走到船尾尾時(shí)，求船前前進(jìn)的位移s的大小．(不不計(jì)水的阻力力)當(dāng)符合動(dòng)量守守恒定律的條條件，而又僅僅涉及位移而而不涉及速度度時(shí)，通?？煽捎闷骄鶆?dòng)量量求解．解此此類題一定要要畫出反映位位移關(guān)系的草草圖．變式2—1如圖4所示，，一個(gè)質(zhì)量為為m1＝50kg的人抓在一一只大氣球下下方，氣球下下面有一根長(zhǎng)長(zhǎng)繩．氣球和和長(zhǎng)繩的總質(zhì)質(zhì)量為m2＝20kg，長(zhǎng)繩的下下端剛好和水水平面接觸．．當(dāng)靜止時(shí)人人離地面的高高度為h＝5m．如如果這個(gè)人開開始沿繩向下下滑，當(dāng)他滑滑到繩下端時(shí)時(shí)，他離地面面高度是(可可以把人看做做質(zhì)點(diǎn))()圖4A．5mB．3.6mC．2.6mD．8m圖5答案：B題型三含有彈簧的碰碰撞問題[例3](2009·南南京調(diào)調(diào)研)如圖6所示示，光光滑水水平面面上的的A、B、C三個(gè)物物塊，，其質(zhì)質(zhì)量分分別為為mA＝2.0kg，mB＝1.0kg，mC＝1.0kg，現(xiàn)現(xiàn)用一一輕彈彈簧將將A、B兩物塊塊連接接，并并用力力緩慢慢壓縮縮彈簧簧使A、B兩物塊塊靠近近，此此過程程外力力做功功108J(彈簧簧仍然然處于于彈性性范圍圍)，，然后后同時(shí)時(shí)釋放放，彈彈簧開開始逐逐漸變變長(zhǎng)，，當(dāng)彈彈簧剛剛好恢恢復(fù)原原長(zhǎng)時(shí)時(shí)，C恰以4m/s的速速度迎迎面與與B發(fā)生碰碰撞并并瞬時(shí)時(shí)粘連連．求求：(1)彈簧簧剛好好恢復(fù)復(fù)原長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)(B與C碰撞前前)，，A和B物塊速速度的的大小?。?2)當(dāng)彈彈簧第第二次次被壓壓縮時(shí)時(shí)，彈彈簧具具有的的最大大彈性性勢(shì)能能．圖6(2)彈簧簧第二二次被被壓縮縮到最最短時(shí)時(shí)，彈彈簧具具有的的彈性性勢(shì)能能最大大，此此時(shí)A、B、C具有相相同的的速度度，設(shè)設(shè)此速速度為為vmCvC＝(mA＋mB＋mC)v所以v＝1m/s[答案案](1)6m/s12m/s(2)50J題后反反思含有彈彈簧的的碰撞撞問題題，碰碰撞過過程中中機(jī)械械能守守恒，，因此此碰撞撞過程程為彈彈性碰碰撞．．本題題也是是一個(gè)個(gè)多次次碰撞撞問題題，解解決這這類問問題，，一定定要注注意系系統(tǒng)的的選取取和過過程的的選取取，同同時(shí)要要注意意動(dòng)量量和能能量結(jié)結(jié)合解解題．．變式3—1(2009·山山東高高考)如圖7所示示，光光滑水水平直直軌道道上有有三個(gè)個(gè)滑塊塊A、B、C，質(zhì)量量分別別為mA＝mC＝2m，mB＝m，A、B用細(xì)繩繩連接接，中中間有有一壓壓縮的的輕彈彈簧(彈簧簧與滑滑塊不不拴接接)．．開始始時(shí)A、B以共同同速度度v0運(yùn)動(dòng)，，C靜止．．某時(shí)時(shí)刻細(xì)細(xì)繩突突然斷斷開，，A、B被彈開開，然然后B又與C發(fā)生碰碰撞并并粘在在一起起，最最終三三滑塊塊速度度恰好好相同同．求求B與C碰撞前前B的速度度．圖71．(2010·福福建高高考)如圖8所示示，一一個(gè)木木箱原原來靜靜止在在光滑滑水平平面上上，木木箱內(nèi)內(nèi)粗糙糙的底底板上上放著著一個(gè)個(gè)小木木塊．．木箱箱和小小木塊塊都具具有一一定的的質(zhì)量量．現(xiàn)現(xiàn)使木木箱獲獲得一一個(gè)向向右的的初速速度v0，則________．．(填填選項(xiàng)項(xiàng)前的的字母母)圖8A．小小木塊塊和木木箱最最終都都將靜靜止B．小小木塊塊最終終將相相對(duì)木木箱靜靜止，，二者者一起起向右右運(yùn)動(dòng)動(dòng)C．小小木塊塊在木木箱內(nèi)內(nèi)壁將將始終終來回回往復(fù)復(fù)碰撞撞，而而木箱箱一直直向右右運(yùn)動(dòng)動(dòng)D．如如果小小木塊塊與木木箱的的左壁壁碰撞撞后相相對(duì)木木箱靜靜止，，則二二者將將一起起向左左運(yùn)動(dòng)動(dòng)解析：：由于小小木塊塊和木木箱之之間存存在相相互的的摩擦擦力，，所以以二者者最終終應(yīng)相相對(duì)靜靜止．．由于于小木木塊和和木箱箱組成成的系系統(tǒng)所所受合合力為為零，，所以以系統(tǒng)統(tǒng)動(dòng)量量守恒恒．由由于系系統(tǒng)初初始動(dòng)動(dòng)量方方向向向右，，所以以系統(tǒng)統(tǒng)的末末動(dòng)量量也一一定方方向向向右，，選項(xiàng)項(xiàng)B正正確．．答案：：B2．(2009·全全國(guó)卷卷Ⅰ)質(zhì)量為為M的物塊塊以速速度v運(yùn)動(dòng)，，與質(zhì)質(zhì)量為為m的靜止止物塊塊發(fā)生生正碰碰，碰碰撞后后兩者者的動(dòng)動(dòng)量正正好相相等．．兩者者質(zhì)量量之比比M/m可能為為()A．2B．．3C．4D．．5答案：：AB圖9解析：：設(shè)向右右為正正方向向，A與C粘合在在一起起的共共同速速度為為v′，由由動(dòng)量量守恒恒定律律得mv1＝2mv′①①為保保證證B碰擋擋板板前前A未能能追追上上B，應(yīng)應(yīng)滿滿足足v′≤v2②設(shè)A與B碰后后的的共共同同速速度度為為v″，，由由動(dòng)動(dòng)量量守守恒恒定定律律得得4．．(2010··新新課課標(biāo)標(biāo)全全國(guó)國(guó)卷卷)如圖圖10所所示示，，光光滑滑的的水水平平地地面面上上有有一一木木板板，，其其左左端端放放有有一一重重物物，，右右方方有有一一豎豎直直的的墻墻．．重重物物質(zhì)質(zhì)量量為為木木板板質(zhì)質(zhì)量量的的2倍倍，，重重物物與與木木板板間間的的動(dòng)動(dòng)摩摩擦擦因因數(shù)數(shù)為為μ.使使木木板板與與重重物物以以共共同同的的速速度度v0向右右運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，某某時(shí)時(shí)刻刻木木板板與與墻墻發(fā)發(fā)生生彈彈性性碰碰撞撞，，碰碰撞撞時(shí)時(shí)間間極極短短．．求求木木板板從從第第一一次次與與墻墻碰碰撞撞到到再再次次碰碰撞撞所所經(jīng)經(jīng)歷歷的的時(shí)時(shí)間間．．設(shè)設(shè)木木板板足足夠夠長(zhǎng)長(zhǎng)，，重重物物始始終終在在木木板板上上．．重重力力加加速速度度為為g.圖10解析析：：第一一次次與與墻墻碰碰撞撞后后，，木木板板的的速速度度反反向向，，大大小小不不變變，，此此后后木木板板向向左左做做勻勻減減速速運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，重重物物向向右右做做勻勻減減速速運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，最最后后木木板板和和重重物物達(dá)達(dá)到到一一共共同同的的速速度度v.設(shè)木板板的質(zhì)量量為m，重物的的質(zhì)量為為2m，取向右