碰撞导学案及训练题

襄阳一中高二年级综合训练题物理选修3-5编写：马林审核：李建伟使用时间姓名考号第1页共2页第十六章第四节碰撞一、学习目标1、了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。会应用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。2、了解对心碰撞和非对心碰撞。3、了解散射和中子的发现过程，体会理论对实践的指导作用，进一步了解动量守恒定律的普适性。二、学法指导加深对动量守恒定律的理解，能运用这个定律解决一些简单的与生产、生活相关的实际问题。三、知识链接1、判断系统动量守恒的条件是什么？2、动量守恒定律的表达式有哪些？3、碰撞的特点是什么？满足动量守恒的条件吗？四、自测试题（第一部分）：（一）、弹性碰撞和非弹性碰撞：例1、两个质量都是m的物体，碰撞前一个物体静止，另一个以速度v向它撞去。碰撞后两个物体粘在一起，继续前进。（1）求碰撞后两个物体的共同速度。（2）分别求出碰撞前、后系统的总动能。（3）碰撞过程中能量一定守恒吗？（4）请你从碰撞过程中能量变化和形变两个角度解释一下弹性碰撞和非弹性碰撞。完全非弹性碰撞：两物体相碰后黏合为一个整体，这种碰撞能量损失最大。（二）、碰撞实例讨论：例2、假设物体1m以速度1v与原来静止的物体2m碰撞，碰撞后它们的速度分别为'1v、'2v。（1）碰撞过程中动量守恒吗？写出动量守恒的表达式。（2）若碰撞过程中没有机械能损失，即属于碰撞。写出机械能守恒的表达式。联立（1）（2）求得碰撞后两个物体的速度分别是：'1v=①；'2v=②；对以下几种情况进行分析a.若1m=2m，即两物体的质量相等。则：'1v=；'2v=；这表示：。b.若1m2m，即第一个物体的质量比第二个物体的质量大得多。则：'1v=；'2v=；这表示：。c.若1m2m，即第一个物体的质量比第二个物体的质量小得多。则：'1v=；'2v=；这表示：。我们所得的结论与常识一致，说明我们的理论分析是正确的。（三）、对心碰撞和非对心碰撞1、对心碰撞（“正碰”）：2、非对心碰撞：说明：①发生对心碰撞的两物体，碰撞前后的速度都在同一直线上，所以，在这条直线上可以应用动量守恒定律。②对于非对心碰撞的两物体，应该在相互垂直的两个方向上分别应用动量守恒定律。一般不做研究。（四）、散射在粒子物理和核物理中，常常使一束粒子射入物体，粒子与碰撞。研究，可以得到与物质微观结构有关的很多信息。与宏观物体碰撞不同的是，微观粒子相互接近时并不发生，因此微观粒子的碰撞又叫。由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率，所以多数粒子在碰撞后。阅读：中子的发现（第二部分）：1、光滑水平面上的两个物体发生碰撞，下列情形可能成立的是()A．碰撞后系统的总动能比碰撞前小，但系统的总动量守恒B．碰撞前后系统的总动量均为零，但系统的总动能守恒C．碰撞前后系统的总动能均为零，但系统的总动量不为零D．碰撞前后系统的总动量、总动能均守恒2、两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是()A．pA=6kg·m/s，PB=6kg·m/sB．pA=3kg·m/s，PB=9kg·m/sC．pA=－2kg·m/s，PB=14kg·m/sD．pA=－5kg·m/s，PB=15kg·m/s五、当堂检测1．下面关于碰撞的理解正确的是()A．碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程B．在碰撞现象中，一般内力都远远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒C．如果碰撞过程中机械能也守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞D．微观粒子的碰撞由于不发生直接接触，所以不满足动量守恒的条件，不能应用动量守恒定律求解2．质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰．碰撞后，A球的动能变为原来的1/9，那么小球B的速度可能是()A.13v0B.23v0C.49v0D.59v03．在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球，它们的动能相等，已知甲球的质量大于乙球的质量，它们正碰后可以发生的情况是()A．甲球停下，乙球反向运动B．甲球反向运动，乙球停下C．甲、乙两球都反向运动D．甲、乙两球都反向运动，且动能仍相等襄阳一中高二年级综合训练题物理选修3-5编写：马林审核：李建伟使用时间姓名考号第2页共2页六、知识清单分类标准种类特点能量是否守恒弹性碰撞动量守恒，机械能守恒非完全弹性碰撞动量守恒，机械能有损失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(正碰)碰撞前后速度共线非对心碰撞(斜碰)碰撞前后速度不共线第十六章第四节碰撞（50分钟100分）一、选择题：（每题6分，选对不全3分，选错0分，共72分）1．在光滑水平面上相向运动的A、B两小球发生正碰后一起沿A原来的速度方向运动，这说明原来()A．A球的质量一定大于B球的质量B．A球的速度一定大于B球的速度C．A球的动量一定大于B球的动量D．A球的动能一定大于B球的动能2.质量为m的A球以水平速度V与静止在光滑的水平面上的质量为3m的B球正碰，A球的速度变为原来的1/2，则碰后B球的速度是（以V的方向为正方向）()A.V/2,B.─VC.─V/2D.V/23．两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是()A．pA=6kg·m/s，PB=6kg·m/sB．pA=3kg·m/s，PB=9kg·m/sC．pA=－2kg·m/s，PB=14kg·m/sD．pA=－5kg·m/s，PB=15kg·m/s4．在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球，它们的动能相等，已知甲球的质量大于乙球的质量，它们发生正碰后可能发生的情况()A．甲球停下，乙球反向运动B．甲球反向运动，乙球停下C．甲球、乙球都停下D．甲球、乙球都反向运动5．在光滑水平面上有A、B两小球。A球动量是10kg·m/s，B球的动量是12kg·m/s，在A球追上B球时发生正碰，碰撞后A球的动量变为8kg·m/s，方向和原来相同，则AB两球的质量之比可能为()A．0.5B．0.6C．0.65D．0.756．在光滑水平面上，动能为E0、动量大小为p0的小球A与静止的小球B发生正碰，碰撞前后A球的运动方向与原来相反，将碰撞后A球的动能和动量大小分别记为E1、p1，B球的动能和动量大小分别记为E2、p2，则必有()A．E0＞E1B．E0＜E2C．p0＞p1D．p0＜p27．质量为m的小球A，在光滑的水平面上以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的91，则碰撞后B球的速度大小可能是()A．31vB．32vC．94vD．98v8.在一条直线上相向运动的甲、乙两个小球,它们的动能相等,已知甲球的质量大于乙球的质量,它们正碰后可能发生的情况是()A.甲球停下,乙球反向运动B.甲球反向运动,乙球停下C.甲、乙两球都反向运动D.甲、乙两球都反向运动,且动能仍相等9.质量为M的物块以速度v运动,与质量为m的静止物块发生正撞,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比可能为()A.2B.3C.4D.510.如图所示,在真空中一光滑绝缘水平面上,有直径相同的两个金属球A、C,质量mA=1×10-2kg、mC=5×10-3kg,静止在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中的C球带正电,电荷量qC=1.0×10-2C。在磁场外不带电的A球以速度v0=20m/s进入磁场中与C球发生正碰后,C球对水平面的压力恰好为零(g取10m/s2),则碰后A球的速度为()A.10m/sB.5m/sC.-10m/sD.-20m/s11.在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为3000kg向北行驶的卡车,碰后两辆车接在一起,并向南滑行了一小段距离后停下,根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s的速率行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率()A.小于10m/sB.大于20m/s,小于30m/sC.大于10m/s,小于20m/sD.小于30m/s,小于40m/s12.在光滑的水平面上,有a、b两球,其质量分别为ma、mb,两球在t0时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球在碰撞后的速度图象如图所示,下列关系正确的是()A.mambB.mambC.ma=mbD.无法判断二、计算题：（共28分）13.质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动，恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球．第二个小球的质量为m2=50g，速率v2=10cm/s．碰撞后，小球m2恰好停止．那么，碰撞后小球m1的速度是多大，方向如何？14.在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速率v0向右运动。在小球的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态,如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇,PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的,求两小球质量之比。15.如图所示,车厢的质量为M,长度为L,静止在光滑水平面上,质量为m的木块(可看成质点)以速度v0无摩擦地在车厢底板上向右运动,木块与前车壁碰撞后以向左运动,则再经过多长时间,木块将与后车壁相碰?