【大高考】2017版高考物理一轮复习专题十六碰撞与动量守恒课件PPT文档（ 32页）

实验过程中实验桌斜槽记录白纸位置要始终保持不变。

应进行多次碰撞，落点取平均位置来确定，以减小偶然误差。

例同学设计了个用电磁打点计时器验证动量守恒定律实验在小车前端粘有橡皮泥，推动小车使之做匀速运动，然后与原来静止在前方小车相碰并粘合成体，继续做匀速运动。

他设计装置如图甲所示。

在小车后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。

若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距已标在图上。

为运动起点，则应选段来计算碰前速度，应选段来计算和碰后共同速度以上两空选填或。

已测得小车质量，小车质量，则碰前两小车总动量为，碰后两小车总动量为。

解析体以速度与质量为静止物体发生弹性正碰，则有弹性碰撞动量守恒，机械能守恒，联立以上两式解得，。

当时质量相等，交换速度。

当时，且大碰小，起跑。

当时小碰大，要反弹。

当≫时极大碰极小，大不变，小加倍。

当≪时极小碰极大，小等速率反弹，大不变。

例广东“六校联盟”联考同学研究碰撞问题，设计了如图所示装置。

天花板下用等长轻细线竖直悬挂两弹性小球，球大小可以忽略，细线长度为，球质量为，球质量为，其中，重力加速度为。

现将球拉至水平位置，保持细线伸直，无张力如图虚线所示，给球以竖直向下初速度，使两球在最低点发生弹性正碰，发现球刚好能弹回初始水平位置。

求碰撞后瞬间速度大小释放球时初速度大小。

解析碰撞结束到弹回初始位置有得系统碰撞前后瞬间，系统动量守恒弹性碰撞，故碰撞过程机械能守恒联立解得，所以从释放到碰撞前瞬间，球机械能守恒解得。

答案解题方略两物体碰撞后粘在起运动，这种碰撞叫完全非弹性碰撞，碰撞过程遵循动量守恒定律，且动能或机械能损失最多。

例宁夏银川二中月考两物块用轻弹簧相连，质量均为，初始时弹簧处于原长，两物块都以速度在光滑水平地面上运动，质量物块静止在前方，如图所示。

与碰撞后二者会粘在起运动。

求在以后运动中完全非弹性碰撞当弹簧弹性势能最大时，物块速度为多大系统中弹性势能最大值是多少解析当三者速度相等时弹簧弹性势能最大，设共同速度为。

由三者组成系统动量守恒得解得碰撞时组成系统动量守恒，设碰后瞬间两者速度为，则设速度相同时弹簧弹性势能最大为，根据能量守恒有答案解题方略利用气垫导轨验证动量守恒定律般步骤测质量用天平测出滑块质量。

安装正确安装好气垫导轨调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平。

实验接通电源，利用配套光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后速度改变滑块质量，改变滑块初速度大小和方向。

验证维碰撞中动量守恒。

该实验还经常利用斜槽碰撞实验器验证。

验证动量守恒定律利用斜槽小球碰撞验证动量守恒注意事项斜槽末端切线必须水平，调整方法是让碰撞小球放在斜槽末端水平部分任位置都能静止。

使小支柱与槽口距离等于小球直径。

入射小球每次都必须从斜槽同高度由静止释放。

选质量较大小球作为入射小球。

实验过程中实验桌斜槽记录白纸位置要始终保持不变。

应进行多次碰撞，落点取平均位置来确定，以减小偶然误差。

例同学设计了个用电磁打点计时器验证动量守恒定律实验在小车前端粘有橡皮泥，推动小车使之做匀速运动，然后与原来静止在前方小车相碰并粘合成体，继续做匀速运动。

他设计装置如图甲所示。

在小车后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。

若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距已标在图上。

为运动起点，则应选段来计算碰前速度，应选段来计算和碰后共同速度以上两空选填或。

已测得小车质量，小车质量，则碰前两小车总动量为，碰后两小车总动量为。

解析势能最大，设共同速度为。

由三者组成系统动量守恒得解得碰撞时组成系统动量守恒，设碰后瞬间两者速度为，则设速度相同时弹簧弹性势能最大为，根据能量守恒有答案解题方略利用气垫导轨验证动量守恒定律般步骤测质量用天平测出滑块质量。

安装正确安装好气垫导轨调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平。

实验接通电源，利用配套光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后速度改变滑块质量，改变滑块初速度大小和方向。

验证维碰撞中动量守恒。

该实验还经常利用斜槽碰撞实验器验证。

验证动量守恒定律利用斜槽小球碰撞验证动量守恒注意事项斜槽末端切线必须水平，调整方法是让碰撞小球放在斜槽末端水平部分任位置都能静止。

使小支柱与槽口距离等于小球直径。

入射小球每次都必须从斜槽同高度由静止释放。

选质量较大小球作为入射小球。

实验过程中实验桌斜槽记录白纸位置要始终保持不变。

应进行多次碰撞，落点取平均位置来确定，以减小偶然误差。

例同学设计了个用电磁打点计时器验证动量守恒定律实验在小车前端粘有橡皮泥，推动小车使之做匀速运动，然后与原来静止在前方小车相碰并粘合成体，继续做匀速运动。

他设计装置如图甲所示。

在小车后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。

若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距已标在图上。

为运动起点，则应选段来计算碰前速度，应选段来计算和碰后共同速度以上两空选填或。

已测得小车质量，小车质量，则碰前两小车总动量为，碰后两小车总动量为。

解析从分析纸带上打点情况看，段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速度，因此段能较准确地描述小车在碰撞前运动情况，应选用段计算小车碰前速度。

从段打点情况看，小车运动情况还没稳定，而在段小车运动稳定，故应选用段计算碰后和共同速度。

小车在碰撞前速度小车在碰撞前动量碰撞后共同速度碰撞后总动量。

答案典例如图所示，轻质弹簧两端连着物体和物体，放在光滑水平面上，水平速度为子弹射中物体并嵌在其中作用时间极短，已知物体质量为，物体质量是物体质量，子弹质量是物体质量，求弹簧被压缩到最短时弹性势能。

碰撞类问题综合应用错解物体与子弹组成系统动量守恒有，得出根据机械能守恒得。

错解不清楚两物体速度相等时刻是弹簧最短临界时刻。

正解子弹射入物体过程中，由动量守恒定律得当物体包括子弹速度相等时，弹簧被压缩到最短，弹性势能最大，由动量守恒定律得从子弹与物体有共同速度至弹簧被压缩到最短过程，根据机械能守恒有联立以上各式解得。

分析碰撞类问题两个关键点理解两个定律守恒条件动量是否守恒要看系统所受合外力是否为零或近似为零，机械能是否守恒要看是否只有系统内重力或弹力做功。

把题目所给物理过程分成若干子过程，分析每个子过程动量及机械能守恒情况，本题分成子弹射中物体此过程物体保持静止和子弹与物体起通过弹簧与物体作用两个过程，前个过程动量守恒，机械能不守恒，后个过程动量和机械能都守恒。

体以速度与质量为静止物体发生弹性正碰，则有弹性碰撞动量守恒，机械能守恒，联立以上两式解得，。

当时质量相等，交换速度。

当时，且大碰小，起跑。

当时小碰大，要反弹。

当≫时极大碰极小，大不变，小加倍。

当≪时极小碰极大，小等速率反弹，大不变。

例广东“六校联盟”联考同学研究碰撞问题，设计了如图所示装置。

天花板下用等长轻细线竖直悬挂两弹性小球，球大小可以忽略，细线长度为，球质量为，球质量为，其中，重力加速度为。

现将球拉至水平位置，保持细线伸直，无张力如图虚线所示，给球以竖直向下初速度，使两球在最低点发生弹性正碰，发现球刚好能弹回初始水平位置。

求专题十六碰撞与动量守恒考点动量守恒定律及其应用碰撞种类及特点分类标准种类特点能量是否守恒弹性碰撞动量守恒，机械能守恒。

非弹性碰撞动量守恒，机械能不守恒。

完全非弹性碰撞动量守恒，机械能损失最大。

碰撞前后动量是否共线对心碰撞碰撞前后速度共线。

非对心碰撞碰撞前后速度不共线。

微观粒子碰撞散射粒子相互接近时并不发生直接接触正误辨识动量越大物体，其速度越大。

物体动量越大，其惯性也越大。

物体所受合力不变，则动量也不改变。

物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零。

物体所受合外力冲量方向与物体末动量方向相同。

物体所受合外力冲量方向与物体动量变化方向是致。

物体相互作用时动量守恒，但机械能不定守恒。

若在光滑水平面上两球相向运动，碰后均变为静止，则两球碰前动量大小定相同。

答案形象思考如图，弹性碰撞过程中，动量，机械能。

对心碰撞，守恒守恒解题方略应用动量定理求解两类简单问题应用求变力冲量和平均作用力。

应用求恒力作用下曲线运动中物体动量变化。

使用动量定理注意事项般来说，用牛顿第二定律能解决问题，用动量定理也能解决，如果题目不涉及加速度和位移，用动量定理求解更简便。

动量定理理解和应用动量定理不仅适用于恒定力，也适用于随时间变化力。

这种情况下，动量定理中力应理解为变力在作用时间内平均值。

动量定理表达式是矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量动量及动量变化量方向，公式中是物体或系统所受合力。

例湖北大学附中测试质量是建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带保护，他被悬挂起来。

已知安全带缓冲时间是，安全带长，取，则安全带所受平均冲力大小为解析安全带长，人在这段距离上做自由落体运动，获得速度。

受安全带保护经速度减小为，对此过程应用动量定理，以向上为正方向，有，则，正确。

答案技巧秘诀应用动量定理解题般步骤明确研究对象和研究过程研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中阶段。

进行受力分析只分析研究对象以外物体施加给研究对象力，不必分析内力。

规定正方向。

写出研究对象初末动量和合外力冲量，根据动量定理列方程求解。

解题方略动量守恒定律表达式，即系统相互作用前总动量和相互作用后总动量大小相等，方向相同。

，即系统总动量增量为零。

，即相互作用系统内两部分物体，其中部分动量增加量等于另部分动量减少量。

，即相互作用前后系统内各物体动量都在同直线上时，作用前总动量与作用后总动量相等。

动量守恒定律简单应用例湖南师大附中等四校联考如图，甲车上表面光滑，质量甲，右端放个质量为小物体可以看成质点，甲车和小物体静止在光滑水平面上，乙车质量为乙，以速度向左运动，与甲车碰撞后甲车获得速度，小物体滑到乙车上若乙车上表面粗糙而且足够长，则乙车与甲车碰撞后，乙车速度为多大最终小物体在乙车上相对静止时速度为多少小物体在乙车上表面相对滑行过程中，小物体受到合外力冲量合多大解析对甲乙碰撞过程动量守恒，设向左为正方向，有乙乙甲甲乙乙，代入数据得乙小物体在乙上滑动至有共同速度，对小物体与乙车运用动量守恒定律得乙乙乙对小物体应用动量定理合代入数据得合答案技巧秘诀应用动量守恒定律解题基本思路确定研究对象并进行受力分析，过程分析。

确定系统动量在研究过程中是否守恒。

明确研究过程初末状态系统动量。

选择正方向，根据动量守恒定律建立方程。

解题方略弹性碰撞过程中，系统动量守恒，机械能也守恒。

如图所示，在光滑水平面上，质量为物体以速度与质量为静止物体发生弹性正碰，则有弹性碰撞动量守恒，机械能守恒，联立以上两式解得，。

当时质量相等，交换速度。

当时，且大碰小，起跑。

当时小碰大，要反弹。

当≫时极大碰极小，大不变，小加倍。

当≪时极小碰极大，小等速率反弹，大不变。

例广东“六校联盟”联考同学研究碰撞问题，设计了如图所示装置。

天花板下用等长轻细线竖直悬挂两弹性小球，球大小可以忽