2019年人教版高中物理选修3-5学案:第十六章第4节 碰撞 Word版含解析
2019年人教版高中物理选修3-5学案:第十六章第4节 碰撞 Word版含解析第5页

  体的速度大于或等于原来在后面的物体的速度,即v′前≥v′后.

   甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动,已知它们的动量分别是p甲=5 kg·m/s,p乙=7 kg·m/s,甲追上乙并发生碰撞,碰撞后乙球的动量变为p′乙=10 kg·m/s,则两球质量m甲与m乙的关系可能是(  )

  A.m乙=m甲      B.m乙=2m甲

  C.m乙=4m甲 D.m乙=6m甲

  [思路点拨] 碰撞过程受多个物理规律的制约,在判断碰撞过程中的存在性问题时,应从以下三个方面进行分析:

  (1)碰撞前、后的状态要符合具体的物理情境;

  (2)碰撞过程中要遵循动量守恒定律;

  (3)碰撞前、后符合能量关系,即总动能满足Ek前≥Ek后.通过逐一对照排查作出判断.

  [解析] 设碰撞后甲球的动量为p′甲,由动量守恒定律有

  p甲+p乙=p′甲+p′乙

  代入数据得p′甲=2 kg·m/s.

  甲追上乙应有:>得m乙>m甲

  碰后p′甲、p′乙均大于零,表明甲、乙两球同向运动,应有v′乙≥v′甲,即≤,

  解得m乙≤5m甲;

  碰撞过程中,动能不会增加,则

  +≥+

  即+≥+,解得m乙≥m甲.

  综上可得m甲与m乙的关系为m甲≤m乙≤5m甲.可见选项C正确.

  [答案] C

  

  处理碰撞问题的思路

(1)对一个给定的碰撞,首先要看动量是否守恒,其次再看总机械能是否增加.