动量与能量综合问题复习动量与能量综合问题复习从化五中高三物理备课组赵如松从化五中高三物理备课组赵如松20142014、、1111动量与能量综合问题一、碰撞1．定义：碰撞是指物体间的相互作用持续时间________，而物体间相互作用力______的现象．2．特点：在碰撞现象中，一般都满足内力________外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒．3．分类种类动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒______非完全弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失______很短很大远大于守恒最大动量与能量综合问题二、反冲运动1．定义：静止或运动的物体通过分离出部分物质，而使自身向反方向运动的现象．2．特点：在反冲运动中，如果没有外力作用或外力远小于物体间的相互作用力，系统的________是守恒的．3．应用：如火箭、喷气式飞机等就是利用了反冲的原理．动量动量与能量综合问题考点一弹性碰撞一般题目中把弹性碰撞描述为碰撞过程中无机械能损失，或直接指出是弹性碰撞．考点二非弹性碰撞1．完全非弹性碰撞：若碰撞后两物体合为一体，系统机械能损失最多．2．一般非弹性碰撞：介于弹性碰撞与完全非弹性碰撞之间，系统动量守恒，机械能有损失.动量与能量综合问题考点三爆炸问题在爆炸现象中，由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸时物体间的相互作用力远大于外力，可以认为爆炸过程中动量是守恒的．爆炸过程中有其他形式的能(如化学能)转化为内能和动能，故系统总动能增加．动量与能量综合问题热身题：质量为m的炮弹沿水平方向飞行，其动能为Ek，突然在空中爆炸成质量相同的两块，其中一块向后飞去，动能为Ek2，另一块向前飞去，则向前飞行的这块的动能为()A.Ek2B.92EkC.94EkD.9＋422Ek动量与能量综合问题B[解析]由动量守恒可得mv＝12mv1－12mv2，又12mv2＝Ek，14mv22＝12Ek，三式联立可得14mv21＝92Ek，选项B正确．动量与能量综合问题例1在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B，两者相距为d.现给A一初速度，使A与B发生弹性正碰，碰撞时间极短．当两木块都停止运动后，相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ，B的质量为A的2倍，重力加速度大小为g.求A的初速度的大小．动量与能量综合问题285μgd[解析]设在发生碰撞前的瞬间，木块A的速度大小为v；在碰撞后的瞬间，A和B的速度分别为v1和v2.在碰撞过程中，由能量和动量守恒定律，得12mv2＝12mv21＋12(2m)v22①mv＝mv1＋(2m)v2②式中，以碰撞前木块A的速度方向为正．由①②式得v1＝－v22③动量与能量综合问题设碰撞后A和B运动的距离分别为d1和d2，由动能定理得μmgd1＝12mv21④μ(2m)gd2＝12(2m)v22⑤按题意有d＝d1＋d2⑥设A的初速度大小为v0，由动能定理得μmgd＝12mv20－12mv2⑦联立②～⑦式，得v0＝285μgd.⑧动量与能量综合问题[点评]正确解答本题，首先要根据弹性碰撞模型建立动量与能量守恒方程，并求出碰后木块A和B的速度大小关系，然后合理设定一些未知量，利用动能定理，对木块A和B分别建立方程，并准确解出结果．下面的变式题考查学生对动量中多体多过程问题的分析与计算能力．动量与能量综合问题变式题1如图172所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接．质量为m1的小球从高位处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞，碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失．求碰撞后质量为m2的小球的速度大小．图172动量与能量综合问题2m12ghm1＋m2[解析]设碰撞前的速度为v10，根据机械能守恒定律m1gh＝12m1v210设碰撞后m1与m2的速度分别为v1和v2，根据动量守恒定律，有m1v10＝m1v1＋m2v2由于碰撞过程中无机械能损失，故12m1v210＝12m1v21＋12m2v22以上各式联立解得v2＝2m12ghm1＋m2.动量与能量综合问题例2如图173所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)．设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B和C碰撞过程时间极短．求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，图173(1)整个系统损失的机械能；(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势...
