淺談碰撞中的定性分析

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


    運(yùn)用動(dòng)量守恒定律分析和解決碰撞問(wèn)題,是高考中的一個(gè)重點(diǎn),也是學(xué)生不容易掌握的一個(gè)難點(diǎn)知識(shí)。這方面知識(shí)在高考考察中主要有兩類題型,一種是綜合題目,綜合考察學(xué)生的理解和分析計(jì)算能力,另一種是定性的分析,這類題目一般是以選擇題的形式出現(xiàn),它的計(jì)算量不大,在分析這類問(wèn)題時(shí),我們一般要從下三個(gè)方面進(jìn)行把握:1、系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒,2、系統(tǒng)的動(dòng)能不能增加(爆炸和反沖除外),3、是否符合實(shí)際情況。
  
  例1、質(zhì)量相等的兩個(gè)小球A、B,在光滑的水平面上沿同一直線向同一方向運(yùn)動(dòng),A的初動(dòng)量為7Kg?m/s,B的初動(dòng)量為5Kg?m/s,當(dāng)A追上B球發(fā)生碰撞后,A、B兩球的動(dòng)量可能為()
  
  A、PA=6Kg?m/sPB=6Kg?m/s
  
  B、PA=3Kg?m/sPB=9Kg?m/s
  
  B、PA=-2Kg?m/sPB=14Kg?m/s
  
  D、PA=-4Kg?m/sPB=10Kg?m/s
  
  分析如下:首先由動(dòng)量守恒定律得到:碰后兩球的動(dòng)量之和應(yīng)為12Kg?m/s,答案D被刪去,設(shè)兩球質(zhì)量均為m,再由E=P2/m得碰前兩球的動(dòng)能之和為84/2m,而B(niǎo)、C選項(xiàng)兩小球的動(dòng)能之和分別為90/2m,148/2m,故只有答案A正確。此題中只涉及到了動(dòng)量守恒和能量關(guān)系。
  
  例2、如圖所示,在光滑的水平面上有大小相同的兩個(gè)小球A、B在同一直線上運(yùn)動(dòng),兩球的質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA,規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動(dòng)量均為6Kg?m/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-4Kg?m/s,則()
  
  A、左方是A球,碰后A、B兩球的速度大小之比為2:5
  
  B、左方是A球,碰后A、B兩球的速度大小之比為1:10
  
  C、右方是A球,碰后A、B兩球的速度大小之比為2:5
  
  D、右方是A球,碰后A、B兩球的速度大小之比為1:10
  
  AB
  
  分析:由題意可知,碰撞前兩個(gè)小球的速度均向右,由日常生活經(jīng)驗(yàn)可知碰后右方小球的速度一定會(huì)增加,題中條件是A球的動(dòng)量減少,所以左方是A球,刪去答案C、D,再由動(dòng)量守恒可得:碰撞后A球的動(dòng)量為2Kg?m/s,B球的動(dòng)量應(yīng)為10K?m/s,由v=P/m可計(jì)算出答案A正確。
  
  例3、如圖所示:A、B兩球在光滑的水平面上沿同一直線,向同一方向運(yùn)動(dòng),A球的動(dòng)量為PA=5Kg?m/s,B球的動(dòng)量為PB=7Kg?m/s,當(dāng)A追上B球發(fā)生碰撞后B球的動(dòng)量大小變?yōu)镻B=10Kg?m/s,則兩球的質(zhì)量關(guān)系可能是()
  
  AB
  
  A、mB=mAB、mB=2mA
  
  C、mB=4mAD、mB=6mA
  
  分析:先由動(dòng)量守恒可得,碰后A的動(dòng)量為PA=2Kg?m/s。在碰前A追上B,則一定有vA>vB,即PA/mA>PB/mB,可以得到mB>1.4mA,故答案A被排除,再由碰撞中系統(tǒng)動(dòng)能不能增加,應(yīng)有P2A/2mA+P2B/mB≥P2A'/2mA+P2B'/mB,解不等式可以得到mB≥17mA/7,答案B被排除,此時(shí)我們還要考慮到碰撞后必有vA≥vB,否則二者的碰撞不會(huì)結(jié)束,即必有PA'/mA≥PB'/mB,代入數(shù)據(jù)可得mB≤5mA故答案只有C正確。
  
  綜上所述,在分析這類問(wèn)題時(shí),只要我們從以上三個(gè)方面進(jìn)行把握,類似的問(wèn)題就不難解決,動(dòng)量守恒定律和能量關(guān)系是從課本上學(xué)習(xí)到的知識(shí),對(duì)于是否符合實(shí)際情況的分析,則要求學(xué)生在日常生活中要細(xì)心觀察,建立起關(guān)于碰撞過(guò)程的動(dòng)態(tài)模型,并具有一定的邏輯推理能力。

本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.portlandfoamroofing.com/gaozhong/294441.html

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