高中物理碰撞问题考点透析
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　　高中物理碰撞问题考点透析　　碰撞问题是历年高考试题的重点和热点，同时它也是同学们学习的难点．它所反映出来的物理过程、状态变化及能量关系，能够全方位地考查同学们的理解能力、逻辑思维能力及分析推理能力．高考中考查的碰撞问题，碰撞时间极短，位移为零，碰撞过程遵循动量守恒定律．　　一、考点诠释　　两个(或两个以上)物体相遇，物体之间的相互作用仅持续一个极为短暂的时间，而运动状态发生显著变化，这种现象称为碰撞。碰撞是一个基本，十分重要的物理模型，其特点是：　　1．瞬时性．由于物体在发生碰撞时，所用时间极短，因此在计算物体运动时间时，通常把碰撞时间忽略不计；在碰撞这一极短的时间内，物体的位置是来不及改变的，因此我们可以认为物体在碰撞中位移为零。　　2．动量守恒性．因碰撞时间极短，相互作用的内力大于外力，所以系统在碰撞过程中动量守恒。　　3．动能不增．在碰撞过程中，系统总动能只有减少或者不变，而绝不会增加，即不能违背能量守恒原则。若弹性碰撞则同时满足动量、动能守恒。非弹性碰撞只满足动量守恒，而不满足动能守恒（系统的动能减少）。　　二、解题策略　　首先要根据碰撞的瞬时性特点，正确选取相互作用的研究对象，使问题简便解决；其次要确定碰撞前和碰撞后系统中各个研究对象的状态；然后根据动量守恒定律及其他规律求解，并验证求得结果的合理性。　　三、边解边悟　　1．在光滑的水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线．2、3小球静止，并靠在一起，1球以速度v0射向它们，如图所示．设碰撞过程不损失机械能，则碰后三个小球的速度为多少？　　解析：本题的关键在于分析清楚实际的碰撞过程：由于球1与球2发生碰撞时间极短，球2的位置来不及发生变化，这样球2对球3也就无法产生力的作用，即球3不会参与此次碰撞过程．而球1与球2发生的是弹性碰撞，质量又相等，故它们在碰撞中实现速度交换，碰后球1立即停止，球2速度立即变为 ；此后球2与球3碰撞，再一次实现速度交换．所以碰后球1、球2的速度为零，球3速度为v0．　　2．用轻弹簧相连的质量均为m=2㎏的A、B两物体都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量M = 4㎏的物体C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，求：　　（1）当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度。　　（2）弹性势能的最大值是多大？　　解析：（1）由动量守恒定律得　　当弹簧的压缩量最大时，弹性势能最多，此时A、B、C的速度相等　　2 mv=（2m+M）v1 　　v1=2 mv/（2m+M）=3 m/s　　即A的速度为3 m/s　　（2）由动量守恒定律得B、C碰撞时　　mv=（m+M）v2 　　v2= mv/（m+M）=2m/s　　由能量守恒可得　　mv2/2＋（m＋M）v22/2=（2m＋M）v12/2＋△EP
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高中物理第一章碰撞与能量守恒第1节碰撞、第2节动量课件教科版选修3-5.ppt 38页
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解析：选D.枪发射子弹的过程中，它们的相互作用力是火药的爆炸力和射出子弹时子弹与枪筒的摩擦力，枪和小车一起在水平地面上做变速运动，枪和小车之间也有相互作用力，如果选取枪和子弹为系统，则小车给枪的力为外力，故A错误．如果选取枪和小车为系统，则子弹给枪的力为外力，B错误．如果以小车、枪和子弹组成的系统为研究对象，则子弹和枪筒之间的摩擦力不是外力，故不存在忽略的问题，C错误．子弹、枪和小车组成的系统水平方向上不受外力，故整体动量守恒，D正确． 动量守恒定律的应用
如图1－1－2所示，水平桌面上放着一个半径为R的光滑环形轨道，在轨道内放入两个质量分别是M和m的小球(均可看做质点)，两球间夹着少许炸药．开始时两球接触，点燃炸药爆炸后两球沿轨道反向运动一段时间后相遇．到它们相遇时，M转过的角度θ是多少？ 例3 图1－1－2 【思路点拨】　在炸药爆炸瞬间，两球作为一个系统的总动量守恒．以后两小球在轨道外壁弹力作用下在水平轨道内做匀速圆周运动，经过一段时间相遇． 【自主解答】　设炸药爆炸后，M的速度为v1，m的速度为v2，两球的运动方向相反，由动量守恒定律有 Mv1－mv2＝0，即Mv1＝mv2① 以后两球各自沿圆轨道做圆周运动，由于两球都只受外壁压力(方向指向环中心)作用，因此两球都做匀速圆周运动．设经过时间t两球再次相遇，则由运动学公式有 v1t＋v2t＝2πR②
【方法总结】　(1)应用动量守恒定律解题只需抓住始末状态，无需考虑过程细节． (2)应用动量守恒定律的关键是正确地选择系统和过程，并判断是否满足动量守恒的条件．
变式训练3　
图1－1－3 如图1－1－3所示，质量为m2＝1 kg的滑块静止于光滑的水平面上，一小球m1＝50 g，以1000 m/s的速率碰到滑块后又以800 m/s速率被弹回，滑块获得的速度为多少？ 解析：对小球和滑块组成的系统，在水平方向上不受外力，竖直方向上受合力为零，系统动量守恒，以小球初速度方向为正方向． 则有：v1＝1000 m/s，v1′＝－800 m/s，v2＝0 又m1＝50 g＝5.0×10－2 kg，m2＝1 kg 由动量守恒定律有：m1v1＋0＝m1v1′＋m2v2′ 代入数据解得： v2′＝90 m/s，方向与小球初速度方向一致． 答案：90 m/s　方向与初速度方向相同 * 第1节　碰　撞 ? 第2节　动　量
核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第2节 课前自主学案 课标定位 1.知道什么是碰撞，能够根据碰撞后动能的变化判断碰撞的类别． 2．理解动量的概念，知道动量是矢量． 3．知道什么是系统，会计算系统的动量． 4．掌握动量守恒定律，理解动量守恒的条件． 课标定位 课前自主学案 一、碰撞现象 做相对运动的两个(或几个)物体相遇而发生相互__________，在很短的时间内，它们的___________会发生显著变化，这一过程叫做碰撞． 作用 运动状态 二、碰撞的分类 1．弹性碰撞 发生碰撞的两滑块在碰撞前后的总动能______，这种碰撞称为弹性碰撞． 2．非弹性碰撞 发生碰撞的两滑块在碰撞过程中有一部分 ________转化为其他形式的能量，这种碰撞称为非弹性碰撞． 不变 动能 3．完全非弹性碰撞 在非弹性碰撞中，如果两物体碰后粘在一起，以相同的_________运动，这种碰撞称为完全非弹性碰撞． 三、动量的概念 1．定义：物体的质量和速度的_________ 2．表达式、单位：表达式为p＝_______，单位为____________. 3．方向：动量的方向就是物体的速度方向． 速度 乘积． mv kg·m/s 四、动量守恒定律 1．系统：相互作用的两个或多个物体组成的一个整体叫做系统；系统内各个物体的动量相加后的总动量称为系统的动量． 2．动量守恒定律 (1)内容：如果一个系统______________或 ___________________，无论这一系统的内部进行了何种形式的碰撞，这个系统的总动量保持不变． (2)表达式：_____________________________ (3)条件：系统__________或_________________ 不受外力 所受合外力为零 m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′. 不受外力 所受合外力为零． 五、动量守恒定律的普遍意义 1．动量守恒定律不仅适用于宏观、低速领域，也适用于微观、高速领域． 2．动量守恒定律是自然界中最普遍、最基本的定律之一.
思考感悟 冰壶是一项技巧运动，也是一项传统运动．一记漂亮的投壶极其赏心悦目，一场精彩的冰壶比赛，能给人带来美的享受．冰壶间的碰撞遵循什么规律呢？ 提示：冰壶间的碰撞遵循动量守恒定律． 核心要点突破 一、如何理解动量的概念 1．动
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如图22题，为什么用能量守恒，不用转动惯量做就不对？ 我的思路： mgh=1/2 mv∧2, v=
如图22题，为什么用能量守恒，不用转动惯量做就不对？我的思路：mgh=1/2 mv∧2,v=wr，解出最低点速度v，带入便可以求w，为什么不对？
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1/2*mv² 本身是针对质点来说的。质点各处的速度都是相同的。而这道题中，很明显杆的各处速度并不相同，你不能将它当作质点来考虑。所以，只有使用转动惯量来做才是正确的。
但我把杆的中点看作质心，那v算出来就是平均速度嘛，也就是中点速度
这只是你的一厢情愿而已！什么叫质点？前提条件是它的形状对它的运动状态 没有影响 或者 可以忽略 的时候，才可以把物体当作质点来处理。显然在这里是不符合质点的定义的，所以不可能把这根杆当作质点来处理的！ 这就像万有引力公式计算引力一样，当你把一个物体埋入土中，越靠近地核的话，按照公式 r → 0，那此时的万有引力岂不是无穷大吗？很显然此时就不能再把这个物体和地球当作质点来处理了！
知道了，谢谢
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光子在介质中和物质微粒相互作用，可使光的传播方向转向任何方向，这种现象叫做光的散射。1922年，美国物理学家家康普顿研究了石墨中的电子对X射线的散射规律，若用、表示散射前、后X射线的波长，用表示作用后电子的德布罗意波长，则 （&&& ） &&&&&& A．，碰撞过程动量守恒，能量不守恒 B．，碰撞过程能量守恒，动量不守恒 C．，碰撞过程动量守恒，能量也守恒 D．碰后电子动量为，碰撞过程满足
C　 解析:考查康普顿效应中的光的散射现象。在光的散射现象中，光子能量一部分传递给电子，光子能量减小，频率降低，波长变长，在相互作用时动量守恒，能量也守恒，C正确；碰后电子动量为，但因其速度远小于光束，能量不是，D错。难度中等。
练习册系列答案
科目：高中物理
光子在介质中和物质微粒相互作用，可使光的传播方向转向任何方向，这种现象叫做光的散射．1922年，美国物理学家家康普顿研究了石墨中的电子对X射线的散射规律，若用λ、λ′表示散射前、后X射线的波长，用λe表示作用后电子的德布罗意波长，则（　　）A．λ′＞λ，碰撞过程动量守恒，能量不守恒B．λ′＜λ，碰撞过程能量守恒，动量不守恒C．λ′＞λ，碰撞过程动量守恒，能量也守恒D．碰后电子动量为1，碰撞过程满足e
科目：高中物理
来源：2013届浙江省高二下学期阶段测试题物理卷（解析版）
题型：选择题
如图所示，在均匀介质中和是同时起振（起振方向相同）、频率相同的两个机械波源，它们发出的简谐波相向传播。在介质中和平衡位置的连线上有、、三点，已知（为波长），则下列说法中正确的是：(　& 　)A. 点的振动总是最强，、两点的振动总是最弱B. 点的振动总是最弱，、两点的振动总是最强C. 、、三点的振动都是最强D. 、、三点的振动都是有时最强有时最弱&
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如图所示，在均匀介质中和是同时起振（起振方向相同）、频率相同的两个机械波源，它们发出的简谐波相向传播。在介质中和平衡位置的连线上有、、三点，已知（为波长），则下列说法中正确的是：(　& 　)A. 点的振动总是最强，、两点的振动总是最弱B. 点的振动总是最弱，、两点的振动总是最强C. 、、三点的振动都是最强D. 、、三点的振动都是有时最强有时最弱&
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&如图所示，在均匀介质中和是同时起振（起振方向相同）、频率相同的两个机械波源，它们发出的简谐波相向传播。在介质中和平衡位置的连线上有、、三点，已知（为波长），则下列说法中正确的是： A. 点的振动总是最强，、两点的振动总是最弱 B. 点的振动总是最弱，、两点的振动总是最强 C. 、、三点的振动都是最强 D. 、、三点的振动都是有时最强有时最弱
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