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12-5碰撞及爆炸學案
（設計者： 審核者： ）
(
內容概要
)高三物理 編號：3-5-5 日期： 姓名：
爆炸：在爆炸過程中，作用時間 ，作用力 ，相互作用的內力遠大于外力，外力對系統動量的改變可以忽略不計，系統的動量守恒。在爆炸中炸藥釋放出一定的能量，系統的動能增加。
碰撞
碰撞的分類：（1）碰撞前后運動方向是否在一條直線上，碰撞分為：
（2）碰撞過程動能的損失情況，碰撞分為：
2、碰撞遵循的規律：
動量 ，動能
（1）彈性碰撞：
特點：
動量守恒：
動能不變：
情景 ：（動碰靜的模型）設質量為m1的物體以初速度v0與質量為m2的物體發生正碰
討論
m1= m2 m1〉 m2
m1〈m2_______________________________________________________________
（2）非彈性碰撞：
特點：
動量守恒關系式:
損失的動能：
（3）完全非彈性碰撞：
特點：
動量守恒的關系式：
損失的動能：
三、運動狀態的判定
兩球在光滑水平面上的同一條直線上相碰撞，有如下特點：
(1)動量守恒，即p1+p2= p1′+p2′
(2)動能不增加，即Ek1+Ek2≥Ek1′+Ek2′
(3)速度要符合物理情景(即實際情況)：如果碰前兩物體同向運動，則后面物體速度必須大于前面物體的速度．碰撞后原來在前面的物體速度必增大，且大于或等于原來在后面的物體的速度，否則碰撞沒有結束；如果碰前兩物體是相向運動，而碰后兩物體的運動方向不可能都不改變，除非碰后兩物體速度均為零.
(
典型例題
)
例1. 兩個質量不同的物體，在光滑水平地面上相向正碰，那么在碰撞過程中（ ）
A．兩物體受到的沖量一定大小相等，方向相反
B．兩物體的動量改變一定大小相等，方向相反
C．兩物體的速度改變一定大小相等，方向相反
D．若兩物體碰撞后粘在一起，則系統一定向速度大的物體運動方向運動
例2、形狀相同的兩個小球A,B在光滑水平面上相向運動,巳知它們質量分別為mA =2Kg,mB =1Kg,A的速度VA =3m/s(設為正),B的速度VB =-3m/s,則它們對心碰撞后速度可能分別為:（ ）
A、均為1m/s B、VA =4m/s,VB =-5m/s
C、VA =2m/s,VB =-1m/s D、VA =-1m/s,VB =5m/s
例3．在光滑的水平面上，有質量為M的物塊甲和質量為m的物塊乙，已知M>m，物塊甲以向右的水平速度碰撞靜止物塊乙，如圖所示.則碰后下列說法正確的是（　　）
A.物塊甲可能向左運動
B.物塊甲一定向右運動
C.物塊甲可能靜止
D.物塊乙一定向右運動
例4.如圖所示，光滑水平面上質量為m1=2kg的物塊以v0=2m/s的初速度沖向質量為m2=6kg靜止的光滑圓弧面斜劈體。求：
（1）物塊m1滑到最高點位置時，二者的速度；
（2）物塊m1從圓弧面滑下后，二者速度；
（3）若m1= m2，物塊m1從圓弧面滑下后，二者速度；
限時訓練（40分鐘）
1．兩個物體發生碰撞（ ）
A.碰撞中一定產生了內能
B.碰撞過程中，組成系統的動能可能不變
C.碰撞過程中，系統的總動能可能增大
D.碰撞過程中，系統的總動能可能減小
2．如右圖所示，一輕質彈簧上端懸掛于天花板，下端系一質量為M的平板，處于平衡狀態，一質量為m的均勻環套在彈簧外，與平板的距離為h.讓環自由下落，撞擊平板.已知碰后環與板以相同的速度向下運動，使彈簧伸長（ ）
A.若碰撞時間極短，則碰撞過程中環與板的總動量守恒
B.若碰撞時間極短，則碰撞過程中環與板的總機械能守恒
C.環撞擊板后，板的新的平衡位置與h的大小無關
D.在碰后板和環一起下落的過程中，它們減少的動能等于克服彈簧彈力所做的功
3．三個相同的木塊A、B、C從同一高度處自由下落，其中木塊A剛開始下落的瞬間被水平飛來的子彈擊中，木塊B在下落到一定高度時，才被水平飛來的子彈擊中。若子彈均留在木塊中，則三木塊下落的時間tA、tB、tc的關系是 ( )
A．tA< tB B．tA> tB >tc
C．tA =tcD．tA=tB 4．如圖所示，質量為M的小車原來靜止在光滑水平面上，小車A端固定一根輕彈簧，彈簧的另一端放置一質量為m的物體C，小車底部光滑，開始讓彈簧處于壓縮狀態，當彈簧釋放后，物體C被彈出向小車B端運動，最后與B端粘在一起，下列說法中正確的是 ( )
(
A
B
C
)A．物體離開彈簧時，小車向左運動
B．物體與B端粘在一起之前，小車的運動速率與物體C的運動速率之比為m/M
C．物體與B端粘在一起后，小車靜止下來
D．物體與B端粘在一起后，小車向右運動
5．半徑相等的兩個小球甲和乙,在光滑的水平面上沿一直線相向運動,若甲球的質量大于乙球的質量,碰撞前兩球的動能相等,則碰后兩球運動狀態可能是（ ）
A、甲球的速度為零而乙球的速度不為零
B、乙球的速度為零而甲球的速度不為零
C、兩球的速度均不為零
D、兩球的速度方向均與原方向相反,兩球的動能仍相等
6．如圖所示，光滑水平面上小球A和B向同一方向運動，設向右為正方向，已知兩小球的質量和運動速度分別為mA=3kg，mB=2 kg和vA=4 m／s，vB=2 m／s。則兩球將發生碰撞，碰撞后兩球的速度可能是（ ）
A．v'A=3 m／s v' B=3.5 m／s
B．v'A=3.2 m／s v'B=3.2 m／s
C．v'A=－2 m／s v'B=l1 m／s
D．v'A=5 m／s v' B=0.5 m／s
7．A、B兩球在光滑水平面上相向運動，兩球相碰后有一球停止運動，則正確的是（ ）
A、若碰后，A球速度為0，則碰前A的動量一定大于B的動量
B、若碰后，A球速度為0，則碰前A的動量一定小于B的動量
C、若碰后，B球速度為0，則碰前A的動量一定大于B的動量
D、若碰后，B球速度為0，則碰前A的動量一定小于B的動量
8．一個質量為m，速度為＋V0的球A，與迎面而來的質量為2m、速度為－V0/2的球B正碰，碰撞后兩球的速度可能有四種情況：
A、VA′＝0 VB′＝0 B、VA′＝-2V0 VB′＝+V0
C、VA′＝－3V0/4 VB′＝+3V0/8 D VA′＝－V0 VB′＝+V0/2
上述情況中屬于完全非彈性碰撞的是：（　　）；
9．上題情況中屬于彈性碰撞的是：（　　）；上題情況中兩個小球碰撞時，不可能發生的是：（　　）；
上題情況中，機械能損失最大的是：（　　）。
10．如圖所示，質量相等的物塊a、b置于水平面上，物塊a、b之間有少量的炸藥，已知a與地面的動摩擦因數是b的兩倍，若炸藥爆炸，爆炸力遠大于摩擦力，使a、b 分開，則下列說法正確的是（ ）
(
a
b
)A、爆炸后瞬間，物塊a、b的速率不相等
B、爆炸后, 物塊a的滑行加速度比較小
C、爆炸后, 物塊a滑行的距離較長
D、爆炸后，物塊a在地面上先停下來
11．在光滑水平面上，動能為Eo、動量大小為PO的小鋼球1與靜止小鋼球2發生碰撞，碰撞后球1的運動方向相反，將碰撞后球1的動能和動量大小分別記作E1,P1，球2的動能和動量大小分別記作E2,P2，則必有（ ）
12．質量為1kg的炮彈，以800J的動能沿水平方向飛行時，突然爆炸分裂為質量相等的兩塊，前一塊仍沿水平方向飛行，動能為625J，則后一塊的動能為
A．175J B．225J C．125J A．275J
13．如圖甲所示，三個物體A、B、C靜止放在光滑水平面上，物體A、B用一輕質彈簧連接，并用細線拴連使彈簧處于壓縮狀態，三個物體的質量分別為mA=0.1kg、mB=0.2kg和mC=0.1kg。現將細線燒斷，物體A、B在彈簧彈力作用下做往復運動（運動過程中物體A不會碰到物體C）。若此過程中彈簧始終在彈性限度內，并設以向右為正方向，從細線燒斷后開始計時，物體A的速度 時間圖象如圖乙所示。求：
(
甲
A
C
B
v/
m
s
-1
0
t/
s
4.0
T/
2
T
乙
-4.0
)
（1）從細線燒斷到彈簧恢復原長運動的時間；
（2）彈簧長度最大時彈簧存儲的彈性勢能；
（3）若彈簧與物體A、B不連接，在某一時刻使物體C以v0 =20m/s的初速度向右運動，它將在彈簧與物體分離后和物體A發生碰撞，碰撞為完全彈性碰撞，試求物體C與物體A發生碰撞后的速度？

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