碰撞不同类型的能量关系

碰撞的特点和种类碰撞是物体运动中最常见的一种交互作用。

碰撞后产生的轨迹可以为我们提供宝贵的科学知识，并且可以帮助我们更好地理解物理形势。

本文将针对碰撞的特点以及碰撞的种类展开讨论。

首先，让我们来了解一下碰撞的特点，碰撞是一种力学作用，在一定条件下，两个不同物体可以相互作用，这种作用叫做碰撞。

碰撞是一种有序的作用，它会把碰撞发生时两个物体所带来的动能改变成温度和固态物质等能量形式。

其次，让我们来了解一下碰撞的种类，碰撞可以分为直接碰撞和间接碰撞两种。

首先，直接碰撞是指两个物体直接接触，使其受力而发生碰撞的一种作用。

在直接碰撞中，当物体碰撞产生变形时，物体释放出的能量可以把物体挤压在一起，或者把物体拉伸成一个新的形状。

此外，间接碰撞是指当物体之间存在空气抵抗力或外力的作用时，就会发生间接碰撞的一种作用。

在间接碰撞中，物体彼此不会直接接触，但是物体会存在相互作用，这种碰撞形式会使物体之间的动能变为热能。

最后，碰撞的特点是一种有序的作用，它会把碰撞发生时两个物体所带来的动能改变成温度和固态物质等能量形式。

此外，碰撞还可以分为直接碰撞和间接碰撞两种，在直接碰撞中，当物体碰撞产生变形时，物体释放出的能量会把物体挤压在一起或拉伸；而在间接碰撞中，物体彼此不会直接接触，但是物体会存在相互作用，这种碰撞形式会使物体之间的动能变为热能。

总之，碰撞是一种常见的物理作用，它会改变物体所带来的动能，并将其转化成温度和固态物质等能量形式。

碰撞可以分为直接碰撞和间接碰撞，在它们中，物体会存在不同类型的相互作用，一些物体能形成新的形状，一些物体能释放出能量，将其转换成热能。

碰撞是一种十分重要的作用，它可以为我们提供宝贵的物理知识，帮助我们更好的理解物理现象。

碰撞中的功能关系（多问题、多次碰撞问题）6．如图所示，光滑水平面上有一质量为M 、长为L 的长木板，其上有一质量为m 的物块，它与长木板间的动摩擦因数为μ，开始时长木板与小物块均靠在与水平面垂直的左边固定挡板处以共同的速度v 0向右运动，当长木板与右边固定竖直挡板碰撞后立即以大小相同的速率反向运动，且左右挡板之间的距离足够长。

（1）若m<M ，试求要使物块不从长木板上落下，长木板的最短长度。

（2）若物块不会从长木板上掉下，且M=2kg ，m=1kg ，v 0=10m/s ，试计算长木板与挡板第3次碰撞前整个系统损失的机械能大小及第n 次碰撞前整个系统损失的机械能表达式。

（1）长木板与右边挡板第一次碰撞后，物块在长木板上以速度v 0作相对运动，因左右挡板之间的距离足够长，当木块与长木板以共同速度v 1向左运动时，物块在长木板上移动的距离最远（设为L ），此时物块在长木板上不掉下，则在以后的运动中物块也不会从长木板上掉下。

因为每次碰撞后物块相对长木板运动的加速度相同，物块相对长木板运动的末速度也相同且为0，而第一次碰撞后物块相对长木板运动的初速度最大，所以第一次碰撞后物块相对长木板的位移也最大。

由动量守恒和能量守恒可得：(M －m)v 0=(M+m)v 1 ○1 (M+m)v 02/2－(M+m)v 12/2=μmgL ○2 由○1○2两式可得：L=2Mv 02/μ(M+m)g即要使物块不从长木板上掉下，长木板的最短长度应为：L=2Mv 02/μ(M+m)g （2）长木板与挡板第二次碰撞前系统所损失的机械能为ΔE 1，则由能量守恒可得：ΔE 1=(M+m)v 02/2－(M+m)v 12/2 ○3 由○1○3式可得： ΔE 1=2Mmv 02/(M+m) ○4 长木板与挡板第二次碰撞后到物块与长木板第二次以共同速度v 2向右运动，直到长木板与挡板第3次碰撞前，系统所损失的机械能为ΔE 2，由动量守恒和能量守恒可得：(M －m)v 1=(M+m)v 2 ○5 ΔE 2=(M+m)v 12/2－(M+m)v 22/2 ○6 由○5○6二式可得： ΔE 2=2Mmv 12/(M+m)=220)()(2mM m M v m M Mm +-+○7故长木板与挡板第3次碰撞前整个系统损失的机械能为：由○6○7二式可得：ΔE=ΔE 1+ΔE 2=22220)(1}])[(1{2MM m M m M m M v m M Mm +--+--+○8 将数据代入式可得： ΔE=148.1J ○9 由○4○7二式可得：长木板与板第(n －1)次碰撞后到长木板与挡板第n 次碰撞前，系统所损失的机械能为ΔE (n －1)，由等比数列公式可得：则：ΔE (n －1)=)1(2201])[()(2-+-+⋅∆n mM m M v m M Mm E○10所以长木板与挡板第次碰撞前整个系统损失的机械能为：ΔE 总=2)1(220)(1}])[(1{2mM m M m M m M v m M Mm n +--+--+-=])91(1[150)1(--n○1117．如图质量为m 的木块A 放在光滑的水平面上,木块的长度为l .另一个质量为M =3m 的小球B 以速度v 0在水平面上向左运动并与A 在距竖直墙壁为s 处发生碰撞,已知碰后木块A 的速度大小为v 0,木块A 与墙壁的碰撞过程中无机械能损失,且碰撞时间极短,小球的半径可忽略不计.求(1)木块和小球发生碰撞过程中机械能的损失;(2)木块和小球发生第二次碰撞时,小球到墙壁的距离. 17. （1）2031mv ；（2）54ls +。

弹性碰撞归类解析弹性碰撞是物体在外力作用下突然被弹回到初始位置，但又保持静止状态的过程。

可见，弹性碰撞是个比较复杂的现象，与碰撞物体的运动状态、周围环境以及两物体的形状等均有密切关系。

那么如何解释弹性碰撞呢？根据弹性碰撞的大小可将其分为3种类型：①微小弹性碰撞：弹性碰撞比直接碰撞微小，即小于千分之一。

②弱弹性碰撞：弹性碰撞比直接碰撞要大，即大于万分之一。

③强弹性碰撞：弹性碰撞比直接碰撞要大，即大于百万分之一。

引起弹性碰撞的原因有：固体表面分子间引力，粗糙表面对固体的吸引力等。

根据能量大小可将其分为：①把放置不同形状，不同材料的两个物体紧靠在一起时发生的碰撞叫做刚性碰撞；②比如，拿两块磁铁互相排斥，或者两根针互相吸引都属于刚性碰撞。

物体的弹性碰撞属于弱弹性碰撞。

所谓弱弹性碰撞就是两个物体接触时产生的弹性势能大于碰撞能量。

可能你会问，既然两个物体在弱弹性碰撞中占主导地位，为什么很多人都认为弹性碰撞是直接碰撞呢？因为直接碰撞可能使物体受到伤害，甚至造成人身伤亡。

我们来看一个例子：有一个高速飞行的子弹，飞到空中后突然改变方向并朝某处坠落，这时它撞上了一个木块。

木块在惯性和子弹的作用下继续向前运动，而此时的子弹已经偏离了原来的方向，结果它打在了另一棵树上，就像一颗子弹击中了四个人一样，严重危及生命安全。

由此可见，尽管碰撞看似平常，但是我们却必须十分注意它。

它的速度一般可达每秒数千米，有的时候更快。

要理解这一点，首先必须知道“波”的概念。

对于普通物体而言，物体与物体之间总有相互摩擦，这种摩擦我们称之为热传导。

当物体温度较高时，一般不容易发生弹性碰撞。

但当温度低时，则不容易发生。

有一种超导材料的特性是导热性非常好，这是因为材料内部几乎没有任何温度梯度，自然也就不存在热传导。

有些物体在有些情况下，就有可能出现“冷热相撞”。

比如，冬天，用手去摸桌面时，觉得非常冷；而手指去摸金属桌面时，感觉则是非常热，因为它们传热不一样，造成了这种现象。

碰撞问题（⼀）——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．所以碰后球1、球2的速度为零，球3速度为v 0．2．⽤轻弹簧相连的质量均为m =2㎏的A 、B 两物体都以v =6m/s 的速度在光滑的⽔平地⾯上运动，弹簧处于原⻓，质量M =4㎏的物体C 运动，在以后的运动中，求：（1）当弹簧的弹性势能最⼤时物体A 的速度。

弹性碰撞作为中间环节的几题一．特点，时间极短，内力远远大于外力 二．遵循三方面规律： 1．运动和力的关系2．动量关系：P 前=P 后︒'+=+22112111v m v m v m v m 特例：221101v m v m v m +=3．能量关系：E 前≥E 后，或E 前=E 后+ΔE 。

E v m v m v m v m ∆++=+︒'22221122121121212121 E v m v m v m ∆++=222211201212121三方面的规律都遵守，尤其是运动和力的关系学生最容易忽略。

三．碰撞的分类： 1．正碰、斜碰2．弹性碰撞、非弹性碰撞（完全非弹性碰撞） 四．特例：弹性正碰设质量分别为m 1 、 m 2的两个物体，发生弹性碰撞，碰前速度分别为v 1 、v 2 ,碰后的速度分别为v '1 、v '2根据系统动量守恒得：'22'112211v m v m v m v m +=+ ① 根据系统动能守恒得：2221222211'2'121212121v m v m v m v m +=+ ② （注：凡是初、末状态符合这两个守恒的习题，均可按弹性碰撞计算） 联解方程组得： 221212121'12v m m m v m m m m v +++-=③121112112'22v m m m v m m m m v +++-=④注：在解方程时，消掉一组根：'11'22v v v v ==此组根是相互能越过对方时的情况若碰前m 2静止，即02=v 则有： 12121'1v m m m m v +-=⑤1211'22v m m m v +=⑥分析：由于m 1 , m 2的关系，形成的'2'1,v v 的范围：1、当21m m 〉时， 0'1〉v ， 1'2v v 〉2、当21m m 〉〉时， 1'1v v → ， 1'22v v → （如：子弹碰尘埃） 3、当21m m =时， 0'1=v ， 1'2v v =4、当21m m 〈 时， 0'1〈v ， 1'20v v 〈〈5、当21m m 〈〈 时 1'1v v -→ ， 0'2→v （如：乒乓球碰铅球） 所以，'1v 的范围：11v v →- ； '2v 的范围： 120v → 对于一动一静的情况：221101v m v m v m +=222211201212121v m v m v m += 1、（90上海高考）A 、B 在光滑的水平面上沿同一直线、同一方向运动。

力学复习十一、 动量守恒定律应用——碰撞、反冲【知识点析】1、碰撞：相互作用的几个物体，在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化，这个过程就可称为碰撞。

（1）特点：一是碰撞的物体之间的作用时间短；二是碰撞物体之间的作用力大，物体的运动状态改变显著。

（2）规律：动量守恒定律。

（3）种类。

①按碰撞前后的速度方向可分为:正碰:碰撞前后的速度方向在一条直线上.斜碰:碰撞前后的速度方向不在一条直线上.②按能量变化情况可分为:弹性碰撞:碰撞后系统的总动能没有损失.非弹性碰撞:碰撞后系统的总动能有损失.(4)原则原则一：系统动量守恒的原则三种类型碰撞的共同特点：碰撞中的相互作用的内力远大于系统外力，所以碰撞问题的解应首先满足系统动量守恒的原则，其数学表式为：m 1v 1+m 2v 2=m 1′v 1′+m 2′v 2′, 或△p 1+△p 2=0。

原则二：物理情景可行性原则碰撞过程中相互作用的内力对其中一个物体是外力，应遵守牛顿第三定律，同时要满足动量定理。

不同的碰撞有各自的特点。

例如，相向碰撞和追赶碰撞，碰撞前后的v, p, E K 都有各自的规律，其情况比较复杂，一定要根据具体情况认真分析其过程，确定物理情景是否可行。

原则三：不违背能量守恒的原则三种碰撞，除完全弹性碰撞中系统的机械能不损失外，其它碰撞中系统均有机械能的损失，而完全非弹性碰撞中系统机械能损失最多，所以系统必须满足：2221212221212222112222112222,21212121m p m p m p m p v m v m v m v m '+'≥+'+'≥+或 其可能的合理解应介于完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的解之中。

2、反冲:当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量,这种现象叫反冲运动.(1)实例:发射炮弹,爆竹爆炸,发射火箭.(2)特点:系统相互作用的内力远大于系统受到的外力.(3)规律:系统总动量守恒[例题思析][例题1] 两只小船逆向航行,航线邻近,在两船首尾相齐时,由每只船上各自向对方放置一质量为m=50kg 的麻袋,结果载重较小的船停了下来,另一船则以v=8.5m/s 的速度沿原方向航行.设两只小船及船上载重量分别为m 1=500kg,m 2=1000kg,问交换麻袋前各小船的速率多大?(水的阻力不计)[解析] 在水的阻力(外力)不计的情况下,系统动量守恒.分别以各小船原航行方向为正方向,则对抛出麻袋后的小船和 m 2上麻袋组成的系统有(m 1-m)v 1-mv 2=0 …………………………………①对抛出麻袋后的小船和m 1 上的麻袋组成的系统有(m 2-m)v 2-mv 1=(m 2-m+m)v …………………………………②代入数据得(500-50)v 1-50v 2=0 …………………………………①’(1000-50)v 2-50v 1=1000×8.5 ………………………………②’解之可得 v 1=1m/s,v 2=9m/s.[注意] 本题也可选取两船及其麻袋组成一个系统，设m 2船原航行方向为正方向，可列如下方程m 2v 2-m 1v 1=(m 2-m+m)v+(m 1-m+m)×0 ………………………③③结合①或②式求解。

物理碰撞二级结论
物理碰撞是指两个物体之间发生的相互作用，导致它们的速度、方向、动量等物理量发生变化的过程。

在物理学中，碰撞可以分为弹性碰撞和非弹性碰撞两种类型。

对于弹性碰撞，它满足能量守恒和动量守恒定律，而对于非弹性碰撞，能量和动量不守恒。

在物理碰撞中，物体的动量是一个非常重要的物理量。

动量是指物体的质量乘以速度，它是一个矢量量，具有大小和方向。

对于一个封闭系统来说，动量守恒定律指出，系统内所有物体的动量之和在碰撞前后都保持不变。

这意味着，如果两个物体发生碰撞，它们的动量之和在碰撞前后保持不变。

在弹性碰撞中，动量守恒定律和能量守恒定律都成立。

在这种情况下，碰撞前后物体的动量和总能量保持不变。

这意味着，如果一个物体向另一个物体运动并发生弹性碰撞，它们的速度和方向会发生变化，但它们的总动量和总能量保持不变。

这个结论被称为物理碰撞的二级结论。

相比之下，非弹性碰撞是指在碰撞过程中，能量不守恒。

在这种情况下，碰撞前后物体的总能量会发生变化。

例如，当两个物体发生非弹性碰撞时，它们的速度和方向会发生变化，但它们的总动量和总能量不再保持不变。

在现实生活中，物理碰撞是非常常见的。

例如，在汽车碰撞事故中，车辆的动量和总能量会发生变化。

在体育比赛中，例如网球或乒乓球比赛中，球的速度和方向会在碰撞过程中发生变化。

物理碰撞的二级结论是指在弹性碰撞中，碰撞前后物体的总动量和总能量保持不变。

这个结论对于解决许多物理问题非常有用，例如在汽车碰撞事故中计算车辆的速度和位置。

关于物理碰撞知识点总结碰撞是物理学中非常重要的概念，它涉及到物体之间相互作用的过程，对于理解物体的运动和相互作用有着非常重要的作用。

在本文中，我们将对物理碰撞的基本概念、类型、定律和相关知识点进行总结和介绍。

一、碰撞的基本概念1.碰撞的定义碰撞是指两个或多个物体之间瞬间发生接触过程的现象。

在碰撞过程中，物体之间会相互传递动量和能量，并可能发生形状和速度的改变。

2.碰撞的分类根据物体间相对速度的大小和方向，碰撞可分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞和部分非弹性碰撞。

（1）完全弹性碰撞：在这种碰撞类型中，碰撞物体之间没有能量损失，动量守恒，碰撞前后物体速度方向完全发生改变。

例子：打击台球。

（2）完全非弹性碰撞：在这种碰撞类型中，碰撞物体之间发生能量损失，但动量守恒。

碰撞后物体会粘连在一起并一起运动。

例子：物体落地时的变形。

（3）部分非弹性碰撞：在这种碰撞类型中，碰撞物体之间发生能量损失，但动量守恒。

碰撞后物体分离并各自运动，速度和形状发生变化。

例子：弹簧的振动。

3.碰撞的定律在碰撞过程中，有一些基本的定律和原则需要被遵守。

（1）动量守恒定律：碰撞过程中，碰撞物体的总动量守恒，即碰撞前后物体的总动量保持不变。

（2）能量守恒定律：在完全弹性碰撞中，碰撞物体的总动能守恒，即碰撞前后物体的总动能保持不变。

（3）动量-能量守恒定律：在其他类型碰撞中，碰撞物体的总动能、动量守恒，即碰撞前后物体的总动能和动量保持不变。

二、碰撞的相关知识点1.碰撞的中心在碰撞中，通常会定义一个特殊的点，称为碰撞的中心。

通过中心点的位置和速度变化，可以方便地分析碰撞过程中物体的运动状态。

2.反冲现象在碰撞过程中，通常会有反冲现象发生。

当两个物体发生碰撞时，受到的作用力会引起物体速度和动量的改变，并产生与作用力方向相反的反冲现象。

3.碰撞实验通过实验可以很方便地研究碰撞过程中物体的运动特性。

比如在实验室中，可以利用撞球仪等设备来模拟和观察碰撞过程，从而得到碰撞过程中速度、动量等物理量的变化规律。