高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題整合高頻突破 專題十六 碰撞與動(dòng)量守恒近代物理初步課件.ppt

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,專題十六 碰撞與動(dòng)量守恒 近代物理初步,-2-,-3-,知識(shí)脈絡(luò)梳理,-4-,-5-,-6-,命題一,命題二,命題三,動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 常以計(jì)算題的形式考查動(dòng)量守恒定律,有時(shí)也把動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律結(jié)合在一起考查。 例1(2015湖南長(zhǎng)望瀏寧四縣高三調(diào)研)如圖所示,光滑水平直軌道上有三個(gè)滑塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=mC=2m,mB=m,A、B用細(xì)繩連接,中間有一壓縮的輕彈簧(彈簧與滑塊不拴接)。開(kāi)始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng),C靜止。某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開(kāi),A、B被彈開(kāi),然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起,最終三滑塊速度恰好相同。求: (1)B與C碰撞前B的速度; (2)彈簧具有的彈性勢(shì)能。,命題四,答案,解析,-7-,思維導(dǎo)引,命題一,命題二,命題三,命題四,-8-,規(guī)律方法 靈活運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題 1.分析題意,明確研究系統(tǒng)。 2.分析系統(tǒng)的受力情況,判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒。 3.規(guī)定正方向,確定系統(tǒng)的始末狀態(tài)動(dòng)量的大小及方向。 注意:在研究地面上物體間相互作用的過(guò)程時(shí),各物體運(yùn)動(dòng)的速度均應(yīng)取地面為參考系。 4.根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程求解。 5.對(duì)求解的結(jié)果加以分析、驗(yàn)證和說(shuō)明。,命題一,命題二,命題三,命題四,-9-,拓展訓(xùn)練1(2015全國(guó)理綜Ⅰ)如圖,在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上,物體A、B、C位于同一直線上,A位于B、C之間,A的質(zhì)量為m,B、C的質(zhì)量都為m0,三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)使A以某一速度向右運(yùn)動(dòng),求m和m0之間應(yīng)滿足什么條件,才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞。設(shè)物體間的碰撞都是彈性的。,命題一,命題二,命題三,命題四,-10-,命題一,命題二,命題三,命題四,-11-,命題一,命題二,命題三,命題四,-12-,命題一,命題二,命題三,命題四,答案,解析,-13-,思維導(dǎo)引,命題一,命題二,命題三,命題四,-14-,命題一,命題二,命題三,命題四,-15-,拓展訓(xùn)練2(多選)如圖所示,在氫原子能級(jí)圖中,氫原子從各個(gè)較高能級(jí)躍遷至同一較低能級(jí)時(shí),會(huì)發(fā)出一系列光譜線,形成譜線系,分別稱為賴曼線系、巴耳末線系、帕邢線系等。在同一譜線系中,下列說(shuō)法正確的是( ) A.每一躍遷都會(huì)釋放出一個(gè)電子, 使原子變?yōu)榱Ｗ?B.各種躍遷都會(huì)釋放出不同能量的光子 C.各條譜線具有相同的頻率 D.躍遷后原子的能級(jí)是相同的,答案,解析,命題一,命題二,命題三,命題四,-16-,命題一,命題二,命題三,命題四,答案,解析,-17-,思維導(dǎo)引,命題一,命題二,命題三,命題四,-18-,命題一,命題二,命題三,命題四,答案,解析,-19-,命題一,命題二,命題三,命題四,-20-,規(guī)律方法 核反應(yīng)方程及核能的計(jì)算 (1)掌握核反應(yīng)方程中的守恒。 ①質(zhì)量數(shù)守恒; ②電荷數(shù)守恒。 (2)核能的計(jì)算方法。 ①根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程,即ΔE=Δmc2(J)。 ②根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5兆電子伏(MeV)能量,即ΔE=Δm931.5(MeV)。 ③如果核反應(yīng)時(shí)釋放的核能是以動(dòng)能形式呈現(xiàn),則核反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量即為釋放的核能,命題一,命題二,命題三,命題四,-21-,命題一,命題二,命題三,命題四,答案,解析,-22-,光電效應(yīng)規(guī)律及光電效應(yīng)方程 常以選擇題和填空題形式考查光電效應(yīng)及其方程. 例5(多選)(2015河北唐山摸底)如圖為氫原子的能級(jí)示意圖,一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在自發(fā)躍遷中放出一些光子,用這些光子照射逸出功為2.25 eV的鉀,下列說(shuō)法正確的是( ) A.這群氫原子能發(fā)出三種不同頻率的光 B.這群氫原子發(fā)出的光子均能使金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng) C.金屬鉀表面逸出的光電子最大初動(dòng)能一定小于12.09 eV D.金屬鉀表面逸出的光電子最大初動(dòng)能可能等于9.84 eV E.金屬鉀表面逸出的光電子最大初動(dòng)能可能小于7.95 eV,答案,解析,命題一,命題二,命題三,命題四,-23-,命題一,命題二,命題三,命題四,-24-,規(guī)律方法 處理光電效應(yīng)問(wèn)題的兩條線索 一是光的頻率,二是光照強(qiáng)度,兩條線索對(duì)應(yīng)的關(guān)系: 1.光照強(qiáng)度→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子數(shù)多→光電流大。 2.光子頻率高→光子能量大→產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能大。,命題一,命題二,命題三,命題四,-25-,拓展訓(xùn)練4(多選)(2015江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市聯(lián)考)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用同一種單色光,先后照射鋅和銀的表面,都能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程,下列四個(gè)物理量中,一定不同的是( ) A.單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù) B.反向截止電壓 C.飽和光電流 D.光電子的最大初動(dòng)能,答案,解析,命題一,命題二,命題三,命題四,-26-,1.(多選)(2015貴州八校聯(lián)盟聯(lián)考)下列說(shuō)法正確的有 ( ) A.普朗克曾經(jīng)大膽假設(shè):振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍,這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫作能量子 B.α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn),這是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)之一 C.由玻爾理論可知,氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要輻射一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能增大,電勢(shì)能減小 D.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用同種頻率的光照射不同的金屬表面,從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能Ek越大,則這種金屬的逸出功W0越大 E.在康普頓效應(yīng)中,當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí),把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子,因此,光子散射后波長(zhǎng)變短,1,2,3,4,1,2,3,4,5,答案,解析,-27-,1,2,3,4,1,2,3,4,5,答案,解析,-28-,1,2,3,4,1,2,3,4,5,答案,解析,-29-,4.如圖為氫原子能級(jí)的示意圖,現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光。關(guān)于這些光,下列說(shuō)法正確的是( ) A.最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的 B.頻率最小的光是由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的 C.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光 D.用n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng),1,2,3,4,1,2,3,4,5,答案,解析,-30-,5.(2015全國(guó)理綜Ⅱ)兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng),并發(fā)生碰撞;碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng);經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,從光滑路段進(jìn)入粗糙路段。兩者的位置x隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示。求: (1)滑塊a、b的質(zhì)量之比; (2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比。,1,2,3,4,1,2,3,4,5,答案,解析,-31-,怎樣得高分,【典例示范】 (2015江西南昌重點(diǎn)中學(xué)二模)如圖所示,質(zhì)量M=3.5 kg的小車靜止于光滑水平面上靠近桌子處,其上表面與水平桌面相平,小車長(zhǎng) L=1.2 m,其左端放有一質(zhì)量為0.5 kg的滑塊Q。水平放置的輕彈簧左端固定,質(zhì)量為1 kg的小物塊P置于桌面上的A點(diǎn)并與彈簧的右端接觸,此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)。現(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢推至B點(diǎn)(彈簧仍在彈性限度內(nèi))時(shí),推力做的功為WF=6 J,撤去推力后,P沿桌面滑到小車上并與Q相碰,最后Q停在小車的右端,P停在距小車左端0.5 m處。已知AB間距L1=5 cm,A點(diǎn)離桌子邊沿C點(diǎn)距離L2=90 cm,P與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù) μ1=0.4,P、Q與小車表面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1。(g取10 m/s2)求: (1)P到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度vC。 (2)P與Q碰撞后瞬間Q的速度大小和小車最后的速度。,解析,-32-,怎樣得高分,思維流程,-33-,怎樣得高分,-34-,怎樣得高分,以題說(shuō)法 動(dòng)量和能量結(jié)合作為一個(gè)不變的主題,一直是高考考查的主方向,分析時(shí)確定初、末狀態(tài)的動(dòng)量和能量,根據(jù)能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律列式分析計(jì)算時(shí),特別要注意摩擦產(chǎn)生的熱量是摩擦力與相對(duì)路程的乘積。,-35-,怎樣得高分,針對(duì)訓(xùn)練 如圖所示,光滑水平面上靜止著一輛質(zhì)量為3m的平板車A,車上有兩個(gè)小滑塊B和C(都可視為質(zhì)點(diǎn)),B的質(zhì)量為m,與車板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2μ。C的質(zhì)量為2m,與車板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。t=0時(shí)刻B、C分別從車板的左、右兩端同時(shí)以初速度v0和2v0相向滑上小車。在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B與C恰好沒(méi)有相碰。已知重力加速度為g,設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等。求: (1)平板車的最大速度v和達(dá)到最大速度經(jīng)歷的時(shí)間t; (2)平板車平板總長(zhǎng)度L。,答案,解析,