碰撞习题课讲述.ppt

对M,由动能定理得Fs= Mv2联立以上两式得FL= mv20- (M+m)v2即FL= 得L= (2)以子弹为研究对象,由牛顿运动定律和运动学公式可得 12.(2009·广东高考)如图所示,水平地面上静止放置着物块B和C,相距l=1.0 m.物块A以速度v0=10 m/s沿水平方向与B正碰.碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动,并再与C发生正碰,碰后瞬间C的速度v=2.0 m/s.已知A和B的质量均为m,C的质量为A质量的k倍,物块与地面的动摩擦因数μ=0.45.(设碰撞时间很短,g取10 m/s2) (1)计算与C碰撞前瞬间AB的速度; (2)根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围,并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向. 解析:(1)设A、B碰撞后的速度为v1,A、B碰撞过程,由动量守恒定律得mv0=2mv1.设与C碰撞前瞬间AB的速度为v2,由动能定理得-μ·2mgl= ·2mv22- ·2mv21,联立以上两式得v2=4 m/s. (2)若AB与C发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得2mv2=(2+k)mv,代入数据解得k=2.此时,AB的运动方向与C相同.若AB与C发生碰撞,由动量守恒和能量守恒得2mv2=2mv3+kmv ×2mv22= ·2mv23+ kmv2联立以上两式得v3= v2 v= v2代入数据解得k=6. 此时,AB的运动方向与C方向相反. 若AB与C发生碰撞后AB的速度为0,由动量守恒定律得2mv2=kmv,代入数据得k=4. 综上所述得2≤k4,AB的方向与C相同. 当k=4时,AB的速度为0. 当4k≤6时,AB的方向与C的方向相反. 答案:(1)4 m/s (2)当2≤k4时,AB的方向与C相同;当k=4时,AB的速度为0;当4k≤6时,AB的方向与C相反. 第*页 第*页 共 65 页 第*页 第*页 共 65 页 碰撞习题课 一?碰撞特点的应用 例1:A?B两球在水平光滑直导轨上同向运动,已知它们的动量分别是pA=5 kg·m/s,pB=7 kg·m/s,A从后面追上B并发生碰撞,碰后B的动量pB′=10 kg·m/s,则两球的质量关系可能是( ) A.mA=mB B.mB=2mA C.mB=4mA D.mB=6mA C 巩固练习1:质量为2m的B球,静止放于光滑水面上,另一个质量为m的小球A以速度v与B球正碰,若碰撞没有能量损失,则碰后A球的速度为( ) B 二?有关动量守恒和运动学知识相结合的问题 例2:(2010·全国新课标)如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ.使木板与重物以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间.设木板足够长,重物始终在木板上.重力加速度为g. 巩固练习2:如图所示,质量为m的子弹,以速度v水平射入用轻绳悬挂在空中的木块,木块的质量为M,绳长为L,子弹停留在木块中,求子弹射入木块后的瞬间绳子中的张力的大小. 三?从动量?能量观点解决的有关问题例3:如图所示,一轻质弹簧两端连接着物体A和B,放在光滑的水平面上,物体A被水平速度为v0的子弹击中,子弹嵌在其中,已知A的质量是B的质量的 子弹的质量是B的质量的 求: (1)A物体获得的最大速度; (2)弹簧压缩量最大时B物体的速度; (3)弹簧的最大弹性势能(设子弹的质量为m). 巩固练习3:如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点,质量相等.Q与轻质弹簧相连.设Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞.在整个碰撞过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于( ) A.P的初动能 B.P的初动能的C.P的初动能的 D.P的初动能的 B 对系统动量和机械能是否守恒做出判断： 一颗水平飞来的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋并留在其中和沙袋一起上摆,关于子弹与沙袋组成的系统,下列说法正确的是( ) A.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都守恒 B.子弹射入沙袋的过程中系统动量和机械能都不守恒 C.共同上摆阶段动量守恒,机械能不守恒 D.共同上摆阶段动量不守恒,机械能守恒 D 2.两个物体在光滑水平面上发生正碰,可能发生的现象是( ) A.质量大的物体动量变化大 B.两个物体动量变化大小相等,方向相反 C.一个物体