巧用弹性碰撞的“三级结论”

发表时间:2021/4/7   来源:《课程-教材-教法》2021年3月   作者:李双莲
[导读] “碰撞类”模型一直是高考热点模型,尤其是经2017高考考试大纲修订,将高中物理选修3—5的内容列为必考,将选考调整为必考后,“碰撞类”模型中的弹性碰撞,能够与很多知识综合、题目背景推陈出新,学生对这类问题很是茫然,题目解答过程复杂繁琐,费时费力。

云南省曲靖市会泽县实验高级中学校  李双莲  邮编654200

关键词:  弹性碰撞   三级结论   巧妙应用   动量守恒
       “碰撞类”模型一直是高考热点模型,尤其是经2017高考考试大纲修订,将高中物理选修3—5的内容列为必考,将选考调整为必考后,“碰撞类”模型中的弹性碰撞,能够与很多知识综合、题目背景推陈出新,学生对这类问题很是茫然,题目解答过程复杂繁琐,费时费力。若能够搞清楚弹性碰撞“三级结论”的来龙去脉且牢牢记住,可以迅速地、巧妙地解答一些弹性碰撞的问题、实现又快又准地解题。下面我对弹性碰撞的“三级结论”来源及实际应用进行浅析。
         一.弹性碰撞的“三级结论”式来龙去脉
        (一)弹性碰撞是指碰撞结束后,形变全部消失,动能没有损失,不仅动量守恒,而且初、
 

 
       综上所述合完全弹性碰撞的一组解,即(3)(4)两个式子
                                                                                                
 

       为此我把(1)和(2)式子称为“一级结论”式,把(3)和(4)式称为“二级结论”式,把(8)式叫做弹性碰撞的“三级结论”式。
       二.用弹性碰撞的“三级结论”巧妙解题
       

         
        例2.如图所示,在冰壶世锦赛上中国队以8:6战胜瑞典队,收获了第一个世锦赛冠军,队长王冰玉在最后一投中,将质量为19kg的冰壶推出,运动一段时间后以0.4m/s的速度正碰静止的瑞典冰壶,然后中国队冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑向大本营中心.若两冰壶质量相等,则下列判断正确的是(  )
                                                 
 
         A.瑞典队冰壶的速度为0.3m/s,两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞
         B.瑞典队冰壶的速度为0.3m/s,两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞
         C.瑞典队冰壶的速度为0.5m/s,两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞
         D.瑞典队冰壶的速度为0.5m/s,两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞
         ①该题通常是这样解答:
  
        例3.如图所示为两物体A、B在没有其他外力作用时相互作用前后的速度—时间(v-t)图像,则由图像可知(    )
                                                         

         A.A、B作用前后总动量不守恒     
         B.一定是A物体追及B物体发生碰撞
         C.A、B的质量之比为5∶3       
         D.该碰撞是弹性碰撞
         ①该题通常是这样解答:
        由题意可知,物体A、B组成的系统不受外力作用,则系统动量守恒,故A错误;因为初状态,A的速度大于B的速度,末状态,A的速度小于B的速度,而物体A、B组成的系统不受外力作用,所以一定是A物体追及B物体发生碰撞,故B正确;由动量守恒定律得
       

     

        从上面三个题的解析看出,利用弹性碰撞的“三级结论”式解题确实方便快捷,准确率高。教学中要让学生深刻理解弹性碰撞的动量特征和动能特征、能够熟练推导出弹性碰撞的重要结论、牢固记住。遇到相应的题时能从大脑中准确导出“二级和三级结论”式子,实现快、准、狠的解题模式。
参考文献:1.人教版高中<<物理>>选修3—5、17页—21页,2019年12月。
2.人教版高中<<物理教师教学用书>>选修3—5、12页—16页,2019年7月。
3.高中同步测控<<优化设计物理>>,人民教育出版社,2019年11月


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