2010年高考物理总复习学案11:碰撞问题考点透析
2010年高考物理总复习学案11:碰撞问题考点透析第1页

 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.