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第五章《动量》碰撞爆炸反冲运动

  • 投稿薛梧
  • 更新时间2015-09-04
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孙宝红

山西省怀仁一中物理组 038300

【考点透析】

1.本专题考点

动量知识和机械能守恒知识的应用,本专题为Ⅱ类要求。

2.理解和掌握的内容

2.1 碰撞

(1)特点:作用时间极短,相互作用的内力极大,有些碰撞尽管合外力不为零,但外力相对于内力可忽略,故动量近似守恒。

(2)分类:①弹性碰撞(动能也守恒);②非弹性碰撞(存在动能损失);③完全非弹性碰撞(碰后具有共同速度,动能损失最多)。

(3)范围:从动能损失多少的角度看,所有碰撞都界于弹性碰撞和完全非弹性碰撞之间,即两者是动能损失的下限和上限。

2.2 爆炸及反冲运动

(1)爆炸:爆炸过程类似于碰撞,动量守恒。因有其他形式的能转化为动能,所以系统的动能在爆炸后将增加。

(2)反冲运动:在反冲运动中若内力远大于外力,可视为动量守恒。

2.3 难点释疑

(1)碰撞过程动能不会增加,动量守恒。常用到动量和动能的关系式:P2=2mEK

(2)碰撞问题的处理方法:①客观实际(如甲同向追乙,碰后甲速度大小变小;若仍同向则不可能大于乙的速度);②动量守恒;③动能关系(碰后动能小于或等于碰前动能,动能损失多少存在上限和下限)。

【例题精析】

例1质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量是7kgm/s,B球的动量是5kgm/s,当A球追上B球时发生碰撞,则碰后A、B两球的动量可能值是()

A.PA=6kgm/s,PB=6kgm/sB.PA=6.5kgm/s,PB=5.5kgm/s

C.PA=-2kgm/s,PB=14kgm/s D.PA=-4kgm/s,PB=17kgm/s

解析:从碰撞客观实际,由于A追B碰,碰后A的速度必小于B的速度,且两球质量相等,故B选项错;由碰撞动量守恒验证,D选项错;再从碰撞中动能关系,即碰后总动能只有守恒或减少来看,C错A正确。 答案:A

例2 如图5-29所示,在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为P0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反。将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、P1,球2的动能和动量的大小分别记为E2、P2,则必有:

A.E1<E0 B.P1<P0 C.E2>E0 D.P2>P0

解析:动能是标量,两球碰后动能不会增加,故A对,C错;动量是矢量,两球碰后它们动量的绝对值之和可以增加,由动量守恒定律可知矢量和保持不变,因碰撞前后球1的运动方向相反,有P0=P2+(-P1),故必有P2>P0,故D对;对球1,由关系P2=2mEK可知,因为E1<E0 ,可得P1<P0 ,故B对。答案:ABD