高中物理碰撞模型的核心是动量守恒与动能变化的结合,用于分析两个或多个物体短时间内的相互作用,关键在于根据碰撞后动能是否守恒划分碰撞类型。
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一、核心守恒条件碰撞过程时间极短,外力(如重力、支持力)的冲量可忽略,因此系统满足动量守恒定律(矢量守恒,需规定正方向)。
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二、三大碰撞类型(一维)图片
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三、高频特殊模型图片
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2. 碰撞中的“可能性判断”
碰撞需同时满足3个条件,缺一不可:
1. 动量守恒(矢量方向需符合实际,如小球不能“穿越”对方);
2. 动能不增加(非弹性碰撞动能减少,弹性碰撞动能不变);
3. 运动合理(如入射球不能比被碰球速度还大,否则会持续碰撞)。
3. 多体碰撞与“碰撞链”
多个物体依次碰撞时,需分阶段分析(每次碰撞单独用动量守恒),且前一次碰撞的末速度是后一次的初速度。
例:A碰B,B再碰C,先算A与B的碰撞结果,再用B的末速度算B与C的碰撞。
四、解题步骤(通用)1. 确定系统:明确碰撞的物体(如A和B组成系统,忽略外力);
2. 规定正方向:通常以入射物体的初速度方向为正;
3. 判断碰撞类型:根据题意确定是弹性、非弹性还是完全非弹性;
4. 列方程:弹性碰撞列“动量守恒+动能守恒”,其他碰撞列“动量守恒+动能关系/共速条件”;
5. 求解并验证:计算速度后,验证动能是否合理、运动方向是否符合实际。
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