1、物理建模： 碰撞模型的规律及应用,1.模型特点,2.典例剖析,3.规律方法,4.跟踪训练,5.真题演练,选修3-5 动量守恒 波粒二相性 原子结构与原子核,一、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v1v2,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v2v1. 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
2、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.,二、典例剖析,2. 典例剖析,本题可从下面三个方面来判定： （1）两球碰撞前后，总动量一定保持不变； （2）碰后的机械能不大于碰前的机械能； （3）碰前A球速度必定大于B球速度；若两球相碰后A球速度方向仍向右，则A球速度不大于B球碰后速度.,审题析疑,【例4】(多选)(2016河北唐山月考)如图示，动量分别为pA12 kgm/s、pB13 kgm/s的两个小球A、B在光滑的水平面上沿一直线向右运动，经过一段时间后两球发生正碰，分别用p
3、A、pB表示两小球动量的变化量。则下列选项中可能正确的是( ) ApA3 kgm/s、pB3 kgm/s BpA2 kgm/s、pB2 kgm/s CpA24 kgm/s、pB24 kgm/s DpA3 kgm/s、pB3 kgm/s EpA1 kgm/s、pB1 kgm/s,转 解析,转 原题,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,【例5】 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
4、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 解析,转 原题,解析显隐,三、规律方法,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,本题详细解析见教辅！,四、跟踪训练,4.跟踪训练,【跟踪训练】A球的质量是m，B球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动B在前，A在后，发生正碰后，A球仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后两球
5、的速率比vAvB为( ) A12 B13 C21 D23,解析显隐,【跟踪训练】 在光滑的水平面上，有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t0时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球在碰撞前后的速度图象如图所示，下列关系正确的是( ). Amamb Bmamb Cmamb D无法判断,解析显隐,【跟踪训练】 在光滑的水平面上，两球沿球心连线以相等的速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是( ) A. 若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开 B. 若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行 C. 若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开 D. 若两球质量不同，碰后均静止不动
6、,解析显隐,转解析,【跟踪训练】三个完全相同的小球A、B、C，质量满足mAmBmC2 kg，静止在光滑地面上并沿“一”字形依次排开，如图5所示。用锤子轻轻敲击A球，使之获得一个向右的速度v04 m/s，A、B两球碰撞后粘合在一起，再与C球碰撞，最后C球获得vC2 m/s的向右的速度。 (1)求第一次碰撞后A、B两球粘合在一起的共同速度； (2)第二次碰撞是不是弹性碰撞？ (3)求两次碰撞过程，系统损失的能量E。,转原题,五、真题演练,5.真题演练,解析显隐,转解析,【真题】(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h0.8 m，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t0.3 s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mB3mA，重力加速度大小g10 m/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。,转原题,
