碰撞问题的解析与练习.doc

选校网 高考频道 专业大全 历年分数线 上万张大学图片 大学视频 院校库选校网 高考频道 专业大全 历年分数线 上万张大学图片 大学视频 院校库 (按ctrl 点击打开) 碰撞问题考点透析碰撞问题是历年高考试题的重点和热点，同时它也是同学们学习的难点．它所反映出来的物理过程、状态变化及能量关系，能够全方位地考查同学们的理解能力、逻辑思维能力及分析推理能力．高考中考查的碰撞问题，碰撞时间极短，位移为零，碰撞过程遵循动量守恒定律．一、考点诠释两个(或两个以上)物体相遇，物体之间的相互作用仅持续一个极为短暂的时间，而运动状态发生显著变化，这种现象称为碰撞碰撞是一个基本，十分重要的物理模型，其特点是：1．瞬时性．由于物体在发生碰撞时，所用时间极短，因此在计算物体运动时间时，通常把碰撞时间忽略不计；在碰撞这一极短的时间内，物体的位置是来不及改变的，因此我们可以认为物体在碰撞中位移为零2．动量守恒性．因碰撞时间极短，相互作用的内力大于外力，所以系统在碰撞过程中动量守恒3．动能不增．在碰撞过程中，系统总动能只有减少或者不变，而绝不会增加，即不能违背能量守恒原则若弹性碰撞则同时满足动量、动能守恒非弹性碰撞只满足动量守恒，而不满足动能守恒（系统的动能减少）。

二、解题策略首先要根据碰撞的瞬时性特点，正确选取相互作用的研究对象，使问题简便解决；其次要确定碰撞前和碰撞后系统中各个研究对象的状态；然后根据动量守恒定律及其他规律求解，并验证求得结果的合理性三、边解边悟1．在光滑的水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线．2、3小球静止，并靠在一起，1球以速度v0射向它们，如图所示．设碰撞过程不损失机械能，则碰后三个小球的速度为多少？解析：本题的关键在于分析清楚实际的碰撞过程：由于球1与球2发生碰撞时间极短，球2的位置来不及发生变化，这样球2对球3也就无法产生力的作用，即球3不会参与此次碰撞过程．而球1与球2发生的是弹性碰撞，质量又相等，故它们在碰撞中实现速度交换，碰后球1立即停止，球2速度立即变为；此后球2与球3碰撞，再一次实现速度交换．所以碰后球1、球2的速度为零，球3速度为v0．2．用轻弹簧相连的质量均为m=2㎏的A、B两物体都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量M = 4㎏的物体C静止在前方，如图所示B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，求：（1）当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度2）弹性势能的最大值是多大？解析：（1）由动量守恒定律得 当弹簧的压缩量最大时，弹性势能最多，此时A、B、C的速度相等 2 mv=（2m+M）v1 v1=2 mv/（2m+M）=3 m/s 即A的速度为3 m/s （2）由动量守恒定律得B、C碰撞时mv=（m+M）v2 v2= mv/（m+M）=2m/s由能量守恒可得mv2/2＋（m＋M）v22/2=（2m＋M）v12/2＋△EP解得：△EP=12J3．质量均为m，完全相同的两辆实验小车A和B停放在光滑水面上，A车上另悬挂有一质量为2m的小球C。

开始B静止，A、C以速度v0向右运动，两车发生完全非弹性碰撞但不粘连，碰撞时间极短，碰后小球C先向右摆起，再向左摆起……每次均未达到水平，求： （1）小球第一次向右摆起至最大高度h1时小车A的速度大小v. （2）小球第一次向右摆起的最大高度h1和第一次向左摆起的最大高度h2之比.解析：（1）研究A、B、C整体，从最开始到小球第一次向右摆起至最大高度过程中，根据水平方向动量守恒（3m）v0 = (4m) v 解得 （2）研究A、B整体，两车碰撞过程中，设碰后瞬间A、B共同速度为v1，根据动量守恒mv0 = (2m)v1解得从碰拉结束到小球第一次向右摆起至最大高度过程中，根据机械能守定律 解得由受力分析可知，小球下摆回最低点，B、C开始分离设此时小球速度为v3，小车速度为v4，以向右为正方向，从碰撞结束到小球摆回最低点过程中根据水平方向动量守恒（2m）v0 +(2m)v1 = (2m)v3 +(2m)v4根据机械能守恒定律 解得小球速度v3 = v1 =，方向向右小车速度v4 = v0，方向向右另一根不合题意舍去研究A、C整体从返回最低点到摆到左侧最高点过程根据水平方向向量守恒 (2m) v3 +mv4 = (3m)v5根据机械能守恒定律解得所以h1：h2 =3：24．如图所示，质量为M=3kg、长度为 L=1.2m的木板静止在光滑水平面上，其左端的壁上有自由长度为L0=0.6m的轻弹簧，右端放置一质量为m=1kg的小物块，小物块与木块间的动摩擦因数为μ=0.4，今对小物块施加一个水平向左的瞬时冲量I0=4N·s，小物块相对于木板向左运动而压缩弹簧使弹性势能增大为最大值Emax，接着小物块又相对于木板向右运动，最终恰好相对静止于木板的最右端，设弹簧未超出弹性限度，并取重力加速度为g=10m/s2。

求：（1）当弹簧弹性势能最大时小物块速度v；（2）弹性势能的最大值Emax及小物块相对于木板向左运动的最大距离Lmax解析：（1）由动量定理及动量守恒定律得I0=mv0 mv0=(m+M)v解得：v=1m/s（2）由动量守恒定律和功能关系得mv0=(m+M)umv2 =（m+M）v2+μmgLmax+Emaxmv2 =（m+M）u2+2μmgLmax解得：Emax=3J Lmax=0.75m5.在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10-3kg的带电滑块A，所带电荷量q=1.0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B，质量M=4.0×10-3kg，B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态，弹簧原长S=0.05m.如图所示，在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E=4.0×105N/C，滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞，设碰撞时间极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内)，此时弹性势能E0=3.2×10-3J，两滑块始终没有分开，两滑块的体积大小不计，与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，g取10m/s2.求:(1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v；(2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s.解析:(1)设两滑块碰前A的速度为v1，由动能定理有: 解得:v1=3m/s A、B两滑块碰撞，由于时间极短动量守恒，设共同速度为v解得:v=1.0m/s (2)碰后A、B一起压缩弹簧至最短，设弹簧压缩量为x1，由动能定理有：解得:x1=0.02m设反弹后A、B滑行了x2距离后速度减为零，由动能定理得: 解得:x2≈0.05m以后，因为qE>μ(M+m)g，滑块还会向左运动，但弹开的距离将逐渐变小，所以，最大距离为:S=x2+s-x1=0.05m+0.05m-0.02m=0.08m.6.如图所示，两个完全相同质量为m 的木板A、B 置于水平面上。

它们的间距s=2.88m，质量为2m、大小可以忽略的物块C 置于A 板的左端C 与A 之间的动摩擦因数为=0.22，A、B 与水平面之间的动摩擦因数=0.10，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力开始时，三个物体处于静止状态，现给C 施加一个水平向右，大小为mg的恒力F，假定A、B 碰撞时间很短且碰撞后粘连在一起，要使C 最终不脱离木板，每块木板的长度最少要为多少？解析：在A，B碰撞之前，A，C间的最大静摩擦力为2mg=0.44mg，大于C所受到的外力0.4mg，因此，A，C之间无相对运动所以A，C可作为一个整体碰撞前A，C的速度可以用动能定理求出碰撞之后，A，B具有共同的速度，C的速度不变A，C间发生相对运动并且根据题意，A，B，C系统所受的摩擦力等于F，因此系统所受的合外力为零可运用动量守恒定理求出C刚好不脱离木板的系统最终的共同速度然后，运用能量守恒定律求出A，B的长度，即C与A，B发生相对位移的距离由于F小于A，C间最大静摩擦力，所以A，C无相对运动FS-3mgS=3m解得=m/s=m/s，m=2m得=m/s因为，F=4mg=0.4mg;所以，A，B，C组成的系统合外力为零2m+2m=4m得，=m/s由能量守恒定理得F2L+4m-2mg2L=2m+2mL=5m选校网 高考频道 专业大全 历年分数线 上万张大学图片 大学视频 院校库 (按ctrl 点击打开)and performance test copies of the record. If necessary, review should be carried out; 4) for spring hangers (included simple spring, hangers and constant support hangers) it should also be recognized as setting and locking of loads. 5) check the surface quality, folded layering and without cracks, rust and other defects. 5) after completion of the test and control drawing number one by one, by series baled. Color alloy steel parts, the parts marking installation location and rotation about the direction you want. 7.3.14. hangers installation 7.3.14.1 hanger layout a. a clear design of hanger should be installed strictly in accordance with the drawings and designs shall not be installed wrong, missing, etc. B. own arrangement of piping support and hanger set and selection should be based on comprehensive analysis of general layout of piping systems; cold installation of steam pipe with particular attention reserved for compensation of thermal expansion displacement and orientation. C. support systems should be rational to withstand pipe loads, static load and incidental load; reasonable piping displacement; guaranteed under various conditions, stress are within the allowed range. Strength, stiffness, and meet requiremen。