物理建模：碰撞模型的规律及应用PPT课件.pptx

ContentsPage 目录页 物理建模 碰撞模型的规律及应用 基础课 2 典例剖析 3 规律方法 4 备选训练 5 高考模拟演练 1 模型特点 1 模型特点 1 碰撞现象满足的规律 1 动量守恒定律 2 机械能不增加 3 两物体碰后速度特点 若碰前两物体同向运动 则有v1 v2 碰后原来在前的物体速度一定增大 若碰后两物体同向运动 则有v2 v1 碰前两物体相向运动 碰后两物体的运动方向不可能都不改变 2 弹性碰撞的规律 以质量为m1 速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞 有 结论 1 当两球质量相等时 v1 0 v2 v1 两球碰撞后交换速度 2 当质量大的球碰质量小的球时 v1 0 v2 0 碰撞后两球都向前运动 3 当质量小的球碰质量大的球时 v1 0 碰撞后质量小的球被反弹回来 2 典例剖析 转到解析 本题可从下面三个方面来判定 1 C与A碰后C向右滑动 而A必须反弹回来 2 B与A碰后B向左滑动 3 为了不再与C及B发生碰撞 A与B碰后A的速度会怎么样 审题析疑 典例 2015 新课标全国卷 35 2 如图 在足够长的光滑水平面上 物体A B C位于同一直线上 A位于B C之间 A的质量为m B C的质量都为M 三者均处于静止状态 现使A以某一速度向右运动 求m和M之间应满足什么条件 才能使A只与B C各发生一次碰撞 设物体间的碰撞都是弹性的 转回原题 3 规律方法 1 抓住碰撞的特点和不同种类碰撞满足的条件 列出相应方程求解 3 熟记一些结论 如质量相等的两物体发生完全弹性碰撞后交换速度 发生完全非弹性碰撞后两物体共速等 碰撞问题解题策略 解析由制约关系 可知 A球追上B球发生碰撞后一定有vB vA 这样排除了选项A D 再依据制约关系 可知 碰撞后动能不能增加 进而排除选项C 对剩下的选项B 经验证同时满足上述三个制约关系 所以B正确 答案B 1 判断碰撞后速度的可能值 A B两球在光滑的水平面上同向运动 mA 1kg mB 2kg vA 6m s vB 2m s 当A球追上B球并发生碰撞后 A B两球速度的可能值是 A vA 5m s vB 2 5m sB vA 2m s vB 4m sC vA 4m s vB 7m sD vA 7m s vB 1 5m s 解析显隐 2 弹性碰撞问题 在光滑的水平面上 质量为m1的小球A以速率v0向右运动 在小球A的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态 如图6所示 小球A与小球B发生正碰后小球A B均向右运动 小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇 PQ 1 5PO 假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的 求两小球质量之比 转到解析 转回原题 解析从两小球碰撞后到它们再次相遇 小球A和B的速度大小保持不变 根据它们通过的路程 可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为4 1 设碰撞后小球A和B的速度分别为v1和v2 在碰撞过程中动量守恒 碰撞前后动能相等 3 非弹性碰撞 2015 全国卷 两滑块a b沿水平面上同一条直线运动 并发生碰撞 碰撞后两者粘在一起运动 经过一段时间后 从光滑路段进入粗糙路段 两者的位置x随时间t变化的图象如图7所示 求 1 滑块a b的质量之比 2 整个运动过程中 两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比 转到解析 答案 1 1 8 2 1 2 2020 2 5 11 解析滚动 转回原题 4 备选训练 备选训练 2014 新课标全国卷 35 2 如图4 质量分别为mA mB的两个弹性小球A B静止在地面上方 B球距离地面的高度h 0 8m A球在B球的正上方 先将B球释放 经过一段时间后再将A球释放 当A球下落t 0 3s时 刚好与B球在地面上方的P点处相碰 碰撞时间极短 碰后瞬间A球的速度恰为零 已知mB 3mA 重力加速度大小g 10m s2 忽略空气阻力及碰撞中的动能损失 求 1 B球第一次到达地面时的速度 2 P点距离地面的高度 转到解析 转回原题 5 高考模拟演练 1 2015 福建理综 如图10 两滑块A B在光滑水平面上沿同一直线相向运动 滑块A的质量为m 速度大小为2v0 方向向右 滑块B的质量为2m 速度大小为v0 方向向左 两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是 A A和B都向左运动B A和B都向右运动C A静止 B向右运动D A向左运动 B向右运动 解析由于A B碰前总动量为0 由动量守恒可知碰后总动量也为0 因两滑块发生弹性碰撞 故碰后A B一定反向 即A向左运动 B向右运动 选项D正确 答案D 解析显隐 转到解析 解析滚动 转回原题 3 2016 湖南长沙模拟 如图12所示 光滑轨道的下端离地0 8m 质量为m的A球从轨道