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

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,專題十六 碰撞與動量守恒 近代物理初步,-2-,-3-,知識脈絡(luò)梳理,-4-,-5-,-6-,命題一,命題二,命題三,動量守恒定律及其應(yīng)用 常以計算題的形式考查動量守恒定律,有時也把動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)。開始時A、B以共同速度v0運動,C靜止。某時刻細(xì)繩突然斷開,A、B被彈開,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 靈活運用動量守恒定律解決問題 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)動量是否守恒。 3.規(guī)定正方向,確定系統(tǒng)的始末狀態(tài)動量的大小及方向。 注意:在研究地面上物體間相互作用的過程時,各物體運動的速度均應(yīng)取地面為參考系。 4.根據(jù)動量守恒定律列方程求解。 5.對求解的結(jié)果加以分析、驗證和說明。,命題一,命題二,命題三,命題四,-9-,拓展訓(xùn)練1(2015全國理綜Ⅰ)如圖,在足夠長的光滑水平面上,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以某一速度向右運動,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,在氫原子能級圖中,氫原子從各個較高能級躍遷至同一較低能級時,會發(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,下列說法正確的是( ) A.每一躍遷都會釋放出一個電子, 使原子變?yōu)榱Ｗ?B.各種躍遷都會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)核能的計算方法。 ①根據(jù)愛因斯坦質(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)時釋放的核能是以動能形式呈現(xiàn),則核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動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能一定小于12.09 eV D.金屬鉀表面逸出的光電子最大初動能可能等于9.84 eV E.金屬鉀表面逸出的光電子最大初動能可能小于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)問題的兩條線索 一是光的頻率,二是光照強度,兩條線索對應(yīng)的關(guān)系: 1.光照強度→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)實驗中,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。對于這兩個過程,下列四個物理量中,一定不同的是( ) A.單位時間內(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)下列說法正確的有 ( ) A.普朗克曾經(jīng)大膽假設(shè):振動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,這個不可再分的最小能量值ε叫作能量子 B.α粒子散射實驗中少數(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躍遷到較低能級時,要輻射一定頻率的光子,同時電子的動能增大,電勢能減小 D.在光電效應(yīng)實驗中,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,把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子,因此,光子散射后波長變短,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)向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光。關(guān)于這些光,下列說法正確的是( ) A.最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的 B.頻率最小的光是由n=2能級躍遷到n=1能級產(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能級躍遷到n=1能級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全國理綜Ⅱ)兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運動,并發(fā)生碰撞;碰撞后兩者粘在一起運動;經(jīng)過一段時間后,從光滑路段進入粗糙路段。兩者的位置x隨時間t變化的圖像如圖所示。求: (1)滑塊a、b的質(zhì)量之比; (2)整個運動過程中,兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機械能之比。,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 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點并與彈簧的右端接觸,此時彈簧處于原長?，F(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢推至B點(彈簧仍在彈性限度內(nèi))時,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點離桌子邊沿C點距離L2=90 cm,P與桌面間動摩擦因數(shù) μ1=0.4,P、Q與小車表面間動摩擦因數(shù)μ2=0.1。(g取10 m/s2)求: (1)P到達C點時的速度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,以題說法 動量和能量結(jié)合作為一個不變的主題,一直是高考考查的主方向,分析時確定初、末狀態(tài)的動量和能量,根據(jù)能量守恒定律和動量守恒定律列式分析計算時,特別要注意摩擦產(chǎn)生的熱量是摩擦力與相對路程的乘積。,-35-,怎樣得高分,針對訓(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,車上有兩個小滑塊B和C(都可視為質(zhì)點),B的質(zhì)量為m,與車板之間的動摩擦因數(shù)為2μ。C的質(zhì)量為2m,與車板之間的動摩擦因數(shù)為μ。t=0時刻B、C分別從車板的左、右兩端同時以初速度v0和2v0相向滑上小車。在以后的運動過程中B與C恰好沒有相碰。已知重力加速度為g,設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等。求: (1)平板車的最大速度v和達到最大速度經(jīng)歷的時間t; (2)平板車平板總長度L。,答案,解析,