逍遥学能 2017-03-07 10:42
动量作为分析和处理动力学问题的第三大重要工具，其简洁程度仅次于功能，远越于牛顿运动定律与运动学公式，位居中间。虽在高考改革中被放于选考内容中，但由于其在对付动力学问题的不可争辩的地位，向来是选考命题中，选修3-5的炙热考点。自07年山东高考独立命题以来，年年上镜，极尽风光，出题的模式基本都是动量守恒定律的运算，设置情境也几乎锁定在上生活中最常见的一种现象——碰撞之上。所以碰撞类问题的理解与把握至关重要。尽管博主所要讲的判断碰撞能否发生的问题，至今还没有在山东高考中出现过，但此类问题却属于学生学习过程中所遇到的一大难点，出错率较高。此难点的突破，也是必会对同学们关于碰撞类问题的深入理解、把握起到深远的影响。
一、认清碰撞的特点
1、从运动来看。碰撞的特点是，作用时间短，参于物体碰撞前后的运动状态变化明显；
2、从受力来看。碰撞的特点是，碰撞过程中，系统内物体间相互作用力“巨大”；
3、从动量守恒条件来看。碰撞的特点是，一是作用过程中，系统除相互内力之外，根本不受外力，则系统动量真正的守恒；二是即使在作用过程中，系统受到一定的外力，但与其相互的“巨大”内力相比，往往都微不足道，可以忽略不计的，此是动量可认为近似的守恒。可见，在一般情况下，一切的碰撞均可认为动量是守恒的。
二、把握判断的依据
看一个碰撞在实际中是否可以真实的发生，主要从三个方面，按一定的先后顺序进行，具体来讲，可以分三步走：
第一步，先看碰撞前后，系统的动量是否守恒。依据：所有的碰撞，无论是否受到外力作用，一般都认为动量是守恒的（真正守恒或近似守恒）；前后动量不能守恒的碰撞，在实际中是不能发生的；
第二步，再看动能是否增加。依据：碰撞不同于爆炸和反冲，因为在爆炸过程中有炸药化学能的释放，在反冲过程中有其他能量的消耗，都存在其他能量向机械能的转化，也必然导致了前后机械能的增加。而在碰撞过程中，其他能向机械能的转化是不能发生的，要发生也只能是机械能向其他能的转化，即，碰撞过程中，机械能只会减少，绝不可能增加。又由于碰撞前后，系统的高度一般都是不变的，机械能的变化也就最终由动能是否变化来体现了。总之一句话，碰撞过程中，系统的动能不可能增加。
第三步，最后要看是否还存在相互作用力。既然是碰撞后的动量，系统内物体间就应该是作用完毕，物体间就不能还挤压在一起，继续存在相互作用。具体体现为：一是碰撞后两物体向同一方向运动，则前面的物体速度不能小于后方物体；二是碰撞后两物体向相反方向运动，那只能是背道而驰，绝不可以对头“顶牛”。碰撞要符合实际。
三、熟悉典型的案例
【典例一】
分析：由第二步来看，D项碰撞后动能增加，故可以排除；由第三步来看，A项中，球1、球2碰后，仍然都沿各自的原方向，继续“顶牛”，肯定挤压在一起，没有分开，故不合实际，也应排除掉，故本题应选B、C两项。
【典型二】
分析：由第一步，D项动量不守恒，可以被排除；由第二步，C项动能碰后有增加，也可以排除掉；由第三步，B项，碰后，A、B两球向同一方向走，B球在前，A球在后，而A球的速度大于前面B球的速度，故两球仍然挤在一起，有相互作用，还没有作用完毕，不合实际，也应排除。故，本题答案应为A项。
来源：星空中学物理辅导东营的博客