追碰模型2012-8-26追碰模型,是一种过程模型,由两个(或两个以上)物体前后相随,在同一直线上,先追及,后碰撞构一个完整的过程。成涉及运动学规律和动量,冲量,动量定理,动量守恒定律,机械能守恒定律即普遍的能的转化与守恒定律等规律。【例题1】(2010·西安八校联考)在光滑的水平面上有A、B两个小球沿同一直线向右运动,取向右为正方向,两球的动量分别为pA=5kg·m/s,pB=7kg·m/s,如图所示.若两球发生正碰,则碰后两球动量的增量可能是()A.,B.,C.,D.,【解析】碰撞过程既要遵循动量守恒定律,又要满足能量关系E前≥E后.A球动量应减小,B球动量应增加,排除A、C、D违背了能量关系.故B正确.【答案】B【例题2】如图所示,滑块质量均为,滑块质量为。开始时分别以的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动,现将无初速地放在上,并与粘合不再分开,此时与相距较近,与挡板碰撞将以原速率反弹,与碰撞将粘合在一起。为使能与挡板碰撞两次,应满足什么关系?【答案】【解析】A与C粘合在一起,由动量守恒定律得再与B碰撞时,要达到题目要求,需联立解得【例题4】在光滑平面上有三个完全相同的小球,它们成一条直线,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,设碰撞中不损失机械能,则碰后三个小球的速度可能值是(D)123v0123v0A.B.C.D.【解题指导】处理碰撞后的物体速度问题,要考虑到两个因素,一个是动量守恒,一个是机械能至少不能增加。【答案】本题的正确选项为D。C选项虽然符合了动量守恒的条件,但是碰后的总动能只有,显然违反了题干中提到了碰撞中机械能不损失的条件。而D选项,则既满足了动量守恒条件,也满足了机械能守恒条件,故正确选项为D。【例题4】如图所示,在光滑水平面上放着A、B、C三个物块,A、B、C的质量依次是m、2m、3m.现让A物块以初速度v0向B运动,A、B相碰后不再分开,共同向C运动;它们和C相碰后也不再分开,ABC共同向右运动.求:(1)ABC共同向右运动的速度v的大小.(2)A、B碰撞过程中的动能损失ΔEk.(3)AB与C碰撞过程B物块对C物块的冲量大小I.【解析】(1)以A、B、C整体为对象,全过程应用动量守恒定律:得ABC共同向右运动的速度。(2)设A、B碰撞后的速度为v′,根据动量守恒有动能损失得(3)以C为研究对象,AB与C碰撞过程应用动量定理,B物块对C物块的冲量等于C物块的动量变化,【答案】(1)(2)mv(3)mv0【例题5】(2011全国理综选修3-5】(2)如图,ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上,BC之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触可不固连,将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连,使弹簧不能伸展,以至于BC可视为一个整体,现A以初速沿BC的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起,以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A,B分离,已知C离开弹簧后的速度恰为,求弹簧释放的势能。ABAC【解析】设碰后A、B和C的共同速度的大小为v,由动量守恒得①设C离开弹簧时,A、B的速度大小为,由动量守恒得②设弹簧的弹性势能为,从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒,有③由①②③式得弹簧所释放的势能为④【例题6】(碰撞中过程的分析)如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块A和B都可视作质点,质量相等。B与轻质弹簧相连。设B静止,A以某一初速度向B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.A的初动能B.A的初动能的1/2C.A的初动能的1/3D.A的初动能的1/4解:解决这样的问题,最好的方法就是能够将两个物体作用的过程细化。具体分析如右图,开始A物体向B运动,如右上图;接着,A与弹簧接触,稍有作用,弹簧即有形变,分别对A、B物体产生如右中图的作用力,对A的作用力的效果就是产生一个使A减速的加速度,对B的作用力的效果则是产生一个使B加速的加速度。如此,A在减速,B在加速,一起向右运动,但是在开始的时候,A的速度依然比B的大,所以相同时间内,A走的位移依然比B大,故两者之间的距离依然在减小,弹簧不断压缩,弹簧产生的作用力越来越大,对A的加速作用和对B的加速作用而逐渐变大,于是,A的速度不断减小,B的速度不断增大,直到某个瞬间两个物体的速度一样,如右...