《高考物理一轮复习考点全攻关》专题（45）“碰撞类”模型问题（原卷版）

3.0 envi 2025-02-14 16 4 161.98KB 5 页 3知币

侵权投诉

2021 年高考物理一轮复习考点全攻关

专题（45）“碰撞类”模型问题（原卷版）

专题解读

1.本专题主要研究碰撞过程的特点和满足的物理规律，并对碰撞模型进行拓展分析．

2．学好本专题，可以使同学们掌握根据物理情景或解题方法的相同或相似性，进行归类分析问题的能力．

3．用到的知识、规律和方法有：牛顿运动定律和匀变速直线运动规律；动量守恒定律；动能定理和能量

守恒定律．

命题热点一：“物体与物体”正碰模型

1．弹性碰撞

碰撞结束后，形变全部消失，动能没有损失，不仅动量守恒，而且初、末动能相等．

(1)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′

m1v＋m2v＝m1v1′2＋m2v2′2

v1′＝

v2′＝

(2)v2＝0时，v1′＝ v1

v2′＝ v1

讨论：①若 m1＝m2，则 v1′＝0，v2′＝v1(速度交换)；

②若m1>m2，则 v1′>0，v2′>0(碰后，两物体沿同一方向运动)；

③若m1≫m2，则 v1′≈v1，v2′≈2v1；

④若m1<m2，则 v1′<0，v2′>0(碰后，两物体沿相反方向运动)；

⑤若m1≪m2，则 v1′≈－v1，v2′≈0.

2．非弹性碰撞

碰撞结束后，动能有部分损失．

m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′

m1v＋m2v＝m1v1′2＋m2v2′2＋ΔEk损

3．完全非弹性碰撞

碰撞结束后，两物体合二为一，以同一速度运动，动能损失最大．

m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v

m1v＋m2v＝(m1＋m2)v2＋ΔEk损max

4．碰撞遵守的原则

(1)动量守恒．

(2)机械能不增加，即碰撞结束后总动能不增加，表达式为 Ek1＋Ek2≥Ek1′＋Ek2′或

＋≥＋.

(3)速度要合理

① 碰前若同向运动，原来在前的物体速度一定增大，且 v前≥v后．

② 两物体相向运动，碰后两物体的运动方向肯定有一个改变或速度均为零．

【例 1】　如图所示，质量为 m1＝0.2 kg 的小物块 A，沿水平面与小物块 B发生正碰，小物块 B的质量为

m2＝1 kg.碰撞前瞬间，A的速度大小为 v0＝3 m/s，B静止在水平面上．由于两物块的材料未知，将可能发

生不同性质的碰撞，已知 A、B与地面间的动摩擦因数均为 μ＝0.2，重力加速度 g取10 m/s2，试求碰后 B

在水平面上滑行的时间．

【变式 1】在游乐场中，父子两人各自乘坐的碰碰车沿同一直线相向而行，在碰前瞬间双方都关闭了动力，

此时父亲的速度大小为 v，儿子的速度大小为 2v.两车瞬间碰撞后儿子沿反方向滑行，父亲运动的方向不变

且经过时间 t停止运动．已知父亲和车的总质量为 3m，儿子和车的总质量为 m，两车与地面之间的动摩擦

因数均为 μ，重力加速度大小为 g，求：

(1)碰后瞬间父亲的速度大小和此后父亲能滑行的最大距离；

(2)碰撞过程父亲坐的车对儿子坐的车的冲量大小．

命题热点二：“滑块-弹簧”碰撞模型

模型图示

模型特点

(1)两个或两个以上的物体与弹簧相互作用的过程中，若系统所受外力的矢量和

为零，则系统动量守恒

(2)在能量方面，由于弹簧形变会使弹性势能发生变化，系统的总动能将发生变

化；若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功，系统机械能守恒

(3)弹簧处于最长(最短)状态时两物体速度相等，弹性势能最大，系统动能通常

最小(完全非弹性碰撞拓展模型)

(4)弹簧恢复原长时，弹性势能为零，系统动能最大(完全弹性碰撞拓展模型，相

当于碰撞结束时)

【例 2】 A、B两小球静止在光滑水平面上，用水平轻弹簧相连接，A、B两球的质量分别为m和

M(m<M)．若使 A球获得瞬时速度 v如图甲，弹簧压缩到最短时的长度为 L1；若使 B球获得瞬时速度 v如图

乙，弹簧压缩到最短时的长度为 L2，则 L1与L2的大小关系为(　　)

A．L1>L2 B．L1<L2 C．L1＝L2 D．不能确定

【变式 2】　两物块 A、B用轻弹簧相连，质量均为 2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以 v＝6

m/s 的速度在光滑的水平地面上运动，质量为 4 kg 的物块 C静止在前方，如图所示．已知 B与C碰撞后会

粘在一起运动．在以后的运动中：

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

3 知币 4人已下载

立即下载

《高考物理一轮复习考点全攻关》专题（45）“碰撞类”模型问题（原卷版）.docx

共5页,预览2页

还剩页未读，继续阅读

《高考物理一轮复习考点全攻关》专题（45）“碰撞类”模型问题（原卷版）

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择: