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第六章机械能第3讲机械能守恒定律及其应用1.会判断研究对象在某一过程机械能是否守恒.2.能应用机械能守恒定律解决具体问题.【目标要求】内容索引NEIRONGSUOYIN考点一机械能守恒的判断考点二单物体机械能守恒问题考点三系统机械能守恒问题课时精练考点一机械能守恒的判断011.重力做功与重力势能的关系(1)重力做功的特点①重力做功与无关,只与始末位置的有关.②重力做功不引起物体的变化.(2)重力势能①表达式:Ep=.②重力势能的特点重力势能是物体和所共有的,重力势能的大小与参考平面的选取,但重力势能的变化与参考平面的选取.基础回扣路径高度差机械能mgh地球有关无关(3)重力做功与重力势能变化的关系重力对物体做正功,重力势能;重力对物体做负功,重力势能.即WG=Ep1-Ep2=-ΔEp.2.弹性势能(1)定义:发生的物体之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能.(2)弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性势能;弹力做负功,弹性势能.即W=.减小增大弹性形变减小增加-ΔEp3.机械能守恒定律(1)内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,与可以互相转化,而总的机械能.(2)表达式:mgh1+mv12=.动能势能保持不变机械能是否守恒的三种判断方法(1)利用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,虽受其他力,但其他力不做功(或做功代数和为0),则机械能守恒.(2)利用能量转化判断:若物体或系统与外界没有能量交换,物体或系统也没有机械能与其他形式能的转化,则机械能守恒.(3)利用机械能的定义判断:若物体动能、势能之和不变,则机械能守恒.技巧点拨1.(单个物体机械能守恒的判断)(2020·黑龙江哈师大青冈实验中学高二开学考试)忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是A.电梯匀速下降B.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端C.物体沿着斜面匀速下滑D.拉着物体沿光滑斜面匀速上升跟进训练12√312解析电梯匀速下降,说明电梯处于受力平衡状态,并不是只有重力做功,机械能不守恒,所以A错误;物体在光滑斜面上,受重力和支持力的作用,但是支持力的方向和物体运动的方向垂直,支持力不做功,只有重力做功,机械能守恒,所以B正确;物体沿着粗糙斜面匀速下滑,物体处于受力平衡状态,摩擦力和重力都要做功,机械能不守恒,所以C错误;拉着物体沿光滑斜面匀速上升,物体处于受力平衡状态,拉力
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第3讲光的折射全反射知识排查光的折射定律折射率图11.折射现象光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变的现象,如图1所示。2.折射定律(1)内容:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。(2)表达式:sinθ1sinθ2=n12,式中n12是比例常数。3.折射率(1)定义:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的绝对折射率,简称折射率。定义式:n=sinθ1sinθ2。(2)物理意义:折射率n反映介质的光学特性,不能说n与sinθ1成正比,与sinθ2成反比,n由介质本身的光学性质和光的频率决定。全反射光导纤维1.光密介质与光疏介质介质光密介质光疏介质折射率大小光速小大相对性若n甲>n乙,则甲是光密介质若n甲<n乙,则甲是光疏介质2.全反射(1)定义:光从光密介质射入光疏介质时,当入射角增大到某一角度,折射光线消失,只剩下反射光线的现象。(2)条件:①光从光密介质射向光疏介质。②入射角大于等于临界角。(3)临界角:折射角等于90°时的入射角。若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时,发生全反射的临界角为C,由n=sin90°sinC,得sinC=1n。介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小。3.光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射(如图2)。图2小题速练1.(多选)一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图3所示。下列说法中正确的是()图3A.此介质的折射率等于1.5B.此介质的折射率等于2C.当光线从介质射向真空中时,入射角大于45°时可发生全反射现象D.当光线从介质射向真空中时,入射角小于30°时可能发生全反射现象E.光进入介质时波长变短答案BCE2.(多选)一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图中能正确描述其光路的是()答案ACE3.(多选)如图4所示,两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空气(空气折射率为1)发生如图所示的折射现象(α<β),下列说法正确的是()图4A.随着a、b入射角度的逐渐增加,a先发生全反射B.水对a的折射率比水对b的折射率小C.在水中的传播速度va>vbD.在空气中的传播速度va>vbE.当a、b入射角为0°时,光线不偏折,但仍然发生折射现象解析由于α<β,所以折射率na小于nb,由
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实验七验证动量守恒定律目标要求1.理解动量守恒定律成立的条件,会利用动量守恒定律写出不同方案中动量守恒关系式.2.知道在不同实验方案中要测量的物理量,会进行数据处理及误差分析.实验技能储备一、实验原理在一维碰撞中,测出相碰的两物体的质量m1、m2和碰撞前、后物体的速度v1、v2、v1′、v2′,算出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前、后动量是否相等.二、实验方案及实验过程方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验1.实验器材气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥.2.实验过程(1)测质量:用天平测出滑块的质量.(2)安装:正确安装好气垫导轨,如图1所示.图1(3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度.(4)改变条件,重复实验:①改变滑块的质量;②改变滑块的初速度大小和方向.(5)验证:一维碰撞中的动量守恒.3.数据处理(1)滑块速度的测量:v=ΔxΔt,式中Δx为滑块上挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直接测量),Δt为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间.(2)验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.方案二:利用长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验1.实验器材光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥.2.实验过程(1)测质量:用天平测出两小车的质量.(2)安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,如图2所示.图2(3)实验:接通电源,让小车A运动,小车B静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一个整体运动.通过纸带上两计数点间的距离及时间,算出速度.(4)改变条件:改变碰撞条件,重复实验.(5)验证:一维碰撞中的动量守恒.3.数据处理(1)小车速度的测量:v=ΔxΔt,式中Δx是纸带上相邻两计数点间的距离,可用刻度尺测量,Δt为小车经过Δx的时间,可由打点间隔算出.(2)验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.方案三:利用斜槽滚球完成一维碰撞实验1.实验器材斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规、铅垂线等.2.实验过程(1)测质量:用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入
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第六章机械能第4讲功能关系能量守恒定律1.熟练掌握几种常见的功能关系,并会用于解决实际问题.2.掌握一对摩擦力做功与能量转化的关系.3.会应用能量守恒观点解决综合问题.【目标要求】内容索引NEIRONGSUOYIN考点一功能关系的理解和应用考点二摩擦力做功与能量转化考点三能量守恒定律的理解和应用课时精练考点一功能关系的理解和应用011.对功能关系的理解(1)做功的过程就是的过程,不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的.(2)功是能量转化的,功和能的关系,一是体现在不同的力做功,对应不同形式的能转化,具有一一对应关系,二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等.基础回扣能量转化量度几种常见力做功对应的能量变化关系式重力正功重力势能_____WG=-ΔEp=Ep1-Ep2负功重力势能_____弹性势能2.常见的功能关系减少增加减少增加减少增加合力正功动能_____W合=ΔEk=Ek2-Ek1负功动能_____除重力和弹簧弹力以外的其他力正功机械能_____W其他=ΔE=E2-E1负功机械能_____一对滑动摩擦力做功机械能_____内能Q=Ff·Δs相对增加减少增加减少减少增加1.物体动能的增加与减少要看合外力对物体做正功还是做负功.2.势能的增加与减少要看对应的作用力(如重力、弹簧弹力、电场力等)做负功还是做正功.3.机械能增加与减少要看重力和弹簧弹力之外的力对物体做正功还是做负功.技巧点拨例1(多选)(2019·广东天河华南师大附中期末)如图1所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡底部A处由静止运动至高为h的B处,获得的速度为v,AB的水平距离为s,重力加速度为g.下列说法正确的是A.小车克服重力所做的功是mghB.合力对小车做的功是C.推力对小车做的功是Fs-mghD.阻力对小车做的功是考向1功能关系的理解图1√√√解析上升过程,重力做功为WG=mgΔh=mg(hA-hB)=-mgh,故小车克服重力所做的功是mgh,故A正确;例2(多选)(2020·全国卷Ⅰ·20)一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图2中直线Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度取10m/s2.则A.物块下滑过程中机械能不守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2D.当物块下滑2.0m时机械能损失
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第4讲光的干涉、衍射和偏振电磁波与相对论知识排查光的干涉1.定义:在两列光波叠加的区域,某些区域相互加强,出现亮条纹,某些区域相互减弱,出现暗条纹,且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。2.条件:两束光的频率相同、相位差恒定。3.双缝干涉图样特点(1)单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹;白光照射时,中央为白色亮条纹,其余为彩色条纹。(2)通过亮条纹中心的位置x=±kldλ(k=0,1,2„),得相邻的亮条纹(或暗条纹)之间距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到双缝间距离l的关系为Δx=ldλ。4.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的。图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度相同。光的衍射1.发生明显衍射的条件:只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显。2.衍射条纹的特点3.双缝干涉与单缝衍射图样对比单色光的双缝干涉条纹是等间距的,而单缝衍射条纹宽度不均匀,中央条纹最宽,两边依次变窄。光的偏振1.自然光:包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。2.偏振光:在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光。3.偏振光的形成(1)让自然光通过偏振片形成偏振光。(2)让自然光在两种介质的界面发生反射和折射,反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。4.光的偏振现象说明光是一种横波。电磁波1.麦克斯韦电磁场理论变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场。2.电磁波(1)电磁场在空间由近及远的传播,形成电磁波。(2)电磁波的传播不需要介质,可在真空中传播,在真空中不同频率的电磁波传播速度相同(都等于光速)。(3)不同频率的电磁波,在同一介质中传播。其速度是不同的,频率越高,波速越小。(4)v=λf,f是电磁波的频率。3.电磁波的发射(1)发射条件:开放电路和高频振荡信号,所以要对传输信号进行调制(调幅或调频)。(2)调制方式①调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。②调频:使高频电磁波的频率随信号的强弱而变。4.无线电波的接收(1)当接收电路的固有频率跟接收到无线电波的频率相等时,激起的振荡电流最强,这就是电谐振现象。(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐,能够调谐的接收电路叫做调谐电路。(3)从经过调制的高频振荡中“检”出
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第1讲动量定理及应用目标要求1.能用动量定理解释生活中的有关现象.2.能利用动量定理解决相关问题,会在流体力学中建立“柱状”模型.考点一动量和冲量基础回扣1.动量(1)定义:物体的质量和速度的乘积.(2)表达式:p=mv.(3)方向:与速度的方向相同.2.动量的变化(1)动量是矢量,动量的变化量Δp也是矢量,其方向与速度的改变量Δv的方向相同.(2)动量的变化量Δp,一般用末动量p′减去初动量p进行矢量运算,也称为动量的增量.即Δp=p′-p.3.冲量(1)定义:力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量.(2)公式:I=FΔt.(3)单位:N·s.(4)方向:冲量是矢量,其方向与力的方向相同.技巧点拨1.动量与动能的比较动量动能物理意义描述机械运动状态的物理量定义式p=mvEk=12mv2标矢性矢量标量变化因素合外力的冲量合外力所做的功大小关系p=2mEkEk=p22m变化量Δp=FtΔEk=Fl联系(1)都是相对量,与参考系的选取有关,通常选取地面为参考系(2)若物体的动能发生变化,则动量一定也发生变化;但动量发生变化时动能不一定发生变化2.冲量的计算方法(1)恒力的冲量:直接用定义式I=Ft计算.(2)变力的冲量①作出F-t图线,图线与t轴所围的面积即为变力的冲量,如图1所示.图1②对于易确定始、末时刻动量的情况,可用动量定理求解.例1(多选)如图2所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下,到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是()图2A.两个物体重力的冲量大小相等B.两个物体合力的冲量大小相等C.刚到达底端时两个物体的动量相同D.到达斜面底端时两个物体的动能相等答案BD解析设斜面倾角为θ,物体下滑的加速度a=gsinθ,根据hsinθ=12at2,知t=2hgsin2θ,知运动的时间不等,根据I=mgt,则两个物体重力的冲量大小不等,故A错误;根据动能定理知mgh=12mv2,到达底端时两个物体的动能相等,故D正确;两物体速度大小相等,但是方向不同,所以到达底端时的动量不同,故C错误;因为初动量都为零,末状态动量大小相等,根据动量定理知,合力的冲量大小相等,故B正确.1.(动能与动量的区别)(2019·广东肇庆中学模拟)对于一定质量的某物体而言,下列关于动能和动量的关系正确的是()A.物体的动能改变,其动量不一定改变B.物体动量改
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第七章动量专题强化十一碰撞模型及拓展1.理解碰撞的种类及其遵循的规律.2.会分析、计算“滑块—弹簧”模型有关问题.3.理解“滑块—斜(曲)面”模型与碰撞的相似性,会解决相关问题.【目标要求】内容索引NEIRONGSUOYIN题型一碰撞题型二碰撞模型的拓展课时精练题型一碰撞011.碰撞碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力的现象.2.特点在碰撞现象中,一般都满足内力外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒.基础回扣很大远大于3.分类动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒_____非弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失_____守恒最大1.碰撞问题遵守的三条原则(1)动量守恒:p1+p2=p1′+p2′.(2)动能不增加:Ek1+Ek2≥Ek1′+Ek2′.(3)速度要符合实际情况①碰前两物体同向运动,若要发生碰撞,则应有v后>v前,碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有v前′≥v后′.②碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变.技巧点拨2.弹性碰撞的结论以质量为m1、速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生弹性碰撞为例,则有m1v1=m1v1′+m2v2′讨论:①若m1=m2,则v1′=0,v2′=v1(速度交换);②若m1>m2,则v1′>0,v2′>0(碰后两物体沿同一方向运动);当m1≫m2时,v1′≈v1,v2′≈2v1;③若m1<m2,则v1′<0,v2′>0(碰后两物体沿相反方向运动);当m1≪m2时,v1′≈-v1,v2′≈0.例1如图1所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R=0.1m,半圆形轨道的底端放置一个质量为m=0.1kg的小球B,水平面上有一个质量为M=0.3kg的小球A以初速度v0=4.0m/s开始向着小球B运动,经过时间t=0.80s与B发生弹性碰撞,设两个小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知小球A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2.求:(1)两小球碰前A的速度大小vA;图1答案2m/s解析碰前对A由动量定理有-μMgt=MvA-Mv0解得vA=2m/s.(2)小球B运动到最高点C时对轨道的压力大小.答案4N解析对A、B组成的系统,碰撞前后动量守恒,则有MvA=MvA′+mvB碰撞前后总动能保持不变,由以上两式解得vA′=1m/s,vB
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第2讲动量守恒定律及应用目标要求1.理解系统动量守恒的条件.2.会应用动量守恒定律解决基本问题.3.会分析、解决动量守恒定律的临界问题.考点一动量守恒定律的理解和基本应用基础回扣1.内容如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变.2.表达式(1)p=p′或m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量.(2)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的变化量等大反向.3.适用条件(1)理想守恒:不受外力或所受外力的合力为零.(2)近似守恒:系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力.(3)某一方向守恒:如果系统在某一方向上所受外力的合力为零,则系统在这一方向上动量守恒.技巧点拨应用动量守恒定律解题的步骤(1)明确研究对象,确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程).(2)进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒).(3)规定正方向,确定初、末状态动量.(4)由动量守恒定律列出方程.(5)代入数据,求出结果,必要时讨论说明.动量守恒条件的理解例1(多选)在光滑水平面上,A、B两小车中间有一轻弹簧(弹簧不与小车相连),如图1所示,用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态,将小车及弹簧看成一个系统,下列说法中正确的是()图1A.两手同时放开后,系统总动量始终为零B.先放开左手,再放开右手后,动量不守恒C.先放开左手,后放开右手,总动量向左D.无论何时放手,两手放开后,系统总动量都保持不变答案ACD解析若两手同时放开A、B两小车,系统所受合外力为零,系统动量守恒,由于系统初动量为零,则系统总动量为零,故A正确;先放开左手,系统所受合外力向左,系统所受合外力的冲量向左,再放开右手,系统总动量向左,故C正确;无论何时放手,两手放开后,系统所受合外力为零,系统动量守恒,系统总动量保持不变,如果同时放手,系统总动量为零,如果不同时放手,系统总动量不为零,故B错误,D正确.动量守恒定律的基本应用例2(2020·全国卷Ⅲ·15)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图2中实线所示.已知甲的质量为1kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为()图2A.3JB.4JC.5JD.6J答案A解析根据题图图象,碰撞前甲、乙的速度分别为
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专题突破力学观点的综合应用突破一动量观点与动力学观点的综合应用1.牛顿第二定律揭示了力的瞬时效应,在研究某一物体所受的力的瞬时作用与物体运动的关系,或者物体受恒力作用直接涉及物体运动过程中的加速度问题时,应采用动力学观点。2.动量定理反映了力对时间的累积效应,适用于不涉及物体运动过程中的加速度、位移,而涉及运动时间的问题,特别对冲击类问题,应采用动量定理求解。3.若研究对象是相互作用的物体组成的系统,则有时既要用到动力学观点,又要用到动量守恒定律。【例1】(2018·全国卷Ⅱ,24)汽车A在水平冰雪路面上行驶。驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图1所示,碰撞后B车向前滑动了4.5m,A车向前滑动了2.0m。已知A和B的质量分别为2.0×103kg和1.5×103kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小g=10m/s2。求:图1(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小;(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。解析(1)设B车的质量为mB,碰后加速度大小为aB。根据牛顿第二定律有μmBg=mBaB①式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数。设碰撞后瞬间B车速度的大小为vB′,碰撞后滑行的距离为sB。由运动学公式有vB′2=2aBsB②联立①②式并利用题给数据得vB′=3.0m/s③(2)设A车的质量为mA,碰后加速度大小为aA。根据牛顿第二定律有μmAg=mAaA④设碰撞后瞬间A车速度的大小为vA′,碰撞后滑行的距离为sA。由运动学公式有vA′2=2aAsA⑤设碰撞前的瞬间A车速度的大小为vA。两车在碰撞过程中动量守恒,有mAvA=mAvA′+mBvB′⑥联立③④⑤⑥式并利用题给数据得vA=4.3m/s⑦答案(1)3.0m/s(2)4.3m/s1.(多选)从2017年6月5日起至年底,兰州交警采取五项措施部署预防较大道路交通事故工作。在交通事故中,汽车与拖车脱钩有时发生。如图2所示,质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以加速度a匀加速前进,当速度为v0时拖车突然与汽车脱钩,到拖车停下瞬间司机才发现。若汽车的牵引力一直未变,车与路面间的动摩擦因数为μ,那么从脱钩到拖车刚停下的过程中,下列说法正确的是()图2A.汽车和拖车整体动量守恒B.汽车和拖车整体机
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第七章动量专题强化十二用动量守恒定律解决“三类模型”问题【目标要求】1.会用动量守恒观点分析反冲运动和人船模型.2.会用动量观点和能量观点分析计算“子弹打木块”“滑块—木板”模型的有关问题.内容索引NEIRONGSUOYIN题型一反冲运动和人船模型题型二子弹打木块模型题型三滑块—木板模型课时精练题型一反冲运动和人船模型011.反冲运动的三点说明基础回扣作用原理反冲运动是系统内两物体之间的作用力和反作用力产生的效果动量守恒反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力,所以反冲运动遵循动量守恒定律机械能增加反冲运动中,由于有其他形式的能转化为机械能,所以系统的总机械能增加2.人船模型(1)模型图示(2)模型特点①两物体满足动量守恒定律:mv人-Mv船=0x人+x船=L,(3)运动特点①人动则船动,人静则船静,人快船快,人慢船慢,人左船右;例1一火箭喷气发动机每次喷出m=200g的气体,气体离开发动机喷出时的速度v=1000m/s.设火箭(包括燃料)质量M=300kg,发动机每秒喷气20次.(1)当发动机第三次喷出气体后,火箭的速度为多大?考向1反冲运动答案2m/s解析设喷出三次气体后火箭的速度为v3,以火箭和三次喷出的气体为研究对象,(2)运动第1s末,火箭的速度为多大?答案13.5m/s解析发动机每秒钟喷气20次,以火箭和20次喷出的气体为研究对象,根据动量守恒定律得:(M-20m)v20-20mv=0,例2有一只小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(重一吨左右).一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进行了如下操作:首先将船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头停下,而后轻轻下船.用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知他的自身质量为m,水的阻力不计,则船的质量为考向2人船模型√1.(滑块—斜面中的人船模型)如图1所示,一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为M,顶端高度为h.现有一质量为m的小物块,沿光滑斜面下滑,当小物块从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是跟进训练12√图112解析m与M组成的系统在水平方向上动量守恒,设m在水平方向上对地位移大小为x1,M在水平方向上对地位移大小为x2,以水平向左为正方向,2.(竖直方向上的人船模型)如图2所示,气球下面有一根长绳,一个质量为m1=50kg的人抓在气球下方,气球和长绳
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实验七验证动量守恒定律一、实验原理与操作原理装置图操作要领碰撞前:p=m1v1+m2v2碰撞后:p′=m1v1′+m2v2′(1)测质量:用天平测出两球的质量(2)安装:斜槽末端切线必须沿水平方向(3)起点:入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放(4)铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好。记下重垂线所指的位置O。(5)测距离:用小球平抛的水平位移替代速度,用刻度尺量出O到所找圆心的距离。图1二、数据处理1.碰撞找点:把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次。标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N。如图1所示。2.验证:连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中,最后代入m1·OP=m1·OM+m2·ON,看在误差允许的范围内是否成立。注意事项(1)碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。(2)选质量较大的小球作为入射小球,即m入>m被碰。(3)实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变。误差分析(1)主要来源于质量m1、m2的测量。(2)小球落点的确定。(3)小球水平位移的测量。热点一教材原型实验命题角度实验原理及操作步骤【例1】如图2,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图2(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量________(填选项前的符号),间接地解决这个问题。A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先将入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。然后,把被碰小球m2静止于轨道的水平部分,再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放,与小球m2相撞,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是__________。(填选项前的符号)A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______________________[用(2)中测量的量表示]。解析(1)小球离开轨道后做平抛运动
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专题强化十四电场性质的综合应用目标要求1.学会处理电场中的功能关系.2.能解决电场中各种图象问题,理解图象斜率、面积等表示的物理意义并能解决相关问题.题型一电场中功能关系的综合问题电场中常见的功能关系(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.(4)所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.例1(多选)(2019·广东中山一中检测)图1中虚线1、2、3、4表示匀强电场的等势面.一带正电的粒子只在电场力的作用下从a点运动到b点,轨迹如图中实线所示.下列说法中正确的是()图1A.等势面1电势最低B.粒子从a运动到b,动能减小C.粒子从a运动到b,电势能减小D.粒子从a运动到b的过程中电势能与动能之和不变答案CD解析电场线与等势面垂直,正电荷所受电场力的方向与场强方向相同,曲线运动所受合力指向曲线的凹侧;带正电的粒子只在电场力的作用下,从a点运动到b点,轨迹如图中实线所示,可画出速度和电场线及受力方向如图所示,则电场力的方向向右,电场线的方向向右,顺着电场线电势降低,等势面1电势最高,故选项A错误;粒子从a运动到b,只受电场力作用,电场力的方向与运动方向成锐角,电场力做正功,粒子的动能增大,电势能减小,故选项B错误,C正确;粒子从a运动到b的过程中,只受电场力作用,粒子的电势能与动能之和不变,故选项D正确.例2(多选)(2020·江西上饶市高三上学期第一次模拟)A、B两物体质量均为m,其中A带正电,电荷量为+q,B不带电,通过劲度系数为k的绝缘竖直轻质弹簧相连放在水平面上,如图2所示,开始时A、B都处于静止状态.现在施加竖直向上的匀强电场,电场强度E=2mgq,式中g为重力加速度,若不计空气阻力,不考虑A物体电荷量的变化,则以下判断正确的是()图2A.刚施加电场的瞬间,A的加速度大小为2gB.从施加电场开始到B刚要离开地面的过程中,A物体速度大小一直增大C.从施加电场开始到B刚要离开地面的过程中,A物体的机械能增加量始终等于A物体电势能的减少量D.B刚要离开地面时,A的速度大小为2gmk答案ABD解析在未施加电场时,A物体处于平衡状态,当施加电场的瞬间,A物体受到的合力为A所受的电场力,故qE=ma,解得a=2g,方向向上,故A正确;B刚要
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第七章动量专题强化十三动量和能量的综合问题【目标要求】1.掌握解决力学综合问题常用的三个观点.2.会灵活选用三个观点解决力学综合题.内容索引NEIRONGSUOYIN动量和能量的综合问题课时精练动量和能量的综合问题011.解动力学问题的三个基本观点(1)动力学观点:运用牛顿运动定律结合运动学知识解题,可处理匀变速运动问题.(2)能量观点:用动能定理和能量守恒观点解题,可处理非匀变速运动问题.(3)动量观点:用动量守恒观点解题,可处理非匀变速运动问题.用动量定理可简化问题的求解过程.2.力学规律的选用原则(1)如果要列出各物理量在某一时刻的关系式,可用牛顿第二定律.(2)研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时,一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题.(3)若研究的对象为一物体系统,且它们之间有相互作用,一般用动量守恒定律和机械能守恒定律去解决问题,但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件.(4)在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律,系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量,即转变为系统内能的量.(5)在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时,需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转换,作用时间都极短,因此用动量守恒定律去解决.例1(2020·贵州安顺市适应性监测(三))如图1所示,半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上,下端与水平地面在P点相切,一个质量为2m的物块B(可视为质点)静止在水平地面上,左端固定有水平轻弹簧,Q点为弹簧处于原长时的左端点,P、Q间的距离为R,PQ段地面粗糙、动摩擦因数为μ=0.5,Q点右侧水平地面光滑,现使质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑,重力加速度为g.求:图1(1)物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小;答案3mg解析物块A从静止沿圆弧轨道滑至P点,设物块A在P点的速度大小为vP,在最低点轨道对物块的支持力大小为FN,联立解得:FN=3mg,由牛顿第三定律可知在P点物块对轨道的压力大小为3mg.(2)弹簧被压缩的最大弹性势能(未超过弹性限度);当物块A、物块B具有共同速度v时,弹簧的弹性势能最大,由动量守恒定律有:mv0=(m+2m)v,(3)物块A最终停止位置到Q点的距离.解析设物块A与弹簧分离时,A、B的速度大小分别
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[高考导航]考点内容要求高考(全国卷)三年命题情况对照分析201620172018命题分析动量、动量定理、动量守恒定律及其应用Ⅱ卷Ⅰ·T35(2):动量定理和能量观点卷Ⅱ·T35(2):动量守恒和能量守恒卷Ⅲ·T35(2):动量守恒和能量守恒卷Ⅰ·T14:动量守恒定律的应用卷Ⅲ·T20:动量定理的应用卷Ⅰ·T14:动量、动能T24:动量守恒定律、机械能守恒定律卷Ⅱ·T24:牛顿第二定律、动量守恒定律T15:动量定理卷Ⅲ·T25:动量、机械能守恒定律1.2017年高考将本章内容改为必考,在2017年高考中有2道选择题,在2018年高考中有2道选择题,3道计算题中都涉及到动量的知识。2.考查热点是动量定理、动量守恒定律与牛顿运动定律、能量守恒的综合问题。弹性碰撞和非弹性碰撞Ⅰ实验七:验证动量守恒定律说明:只限于一维第1讲动量和动量定理知识排查动量1.定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量,通常用p来表示。2.表达式:p=mv。3.单位:kg·m/s。4.标矢性:动量是矢量,其方向和速度方向相同。冲量1.定义:力和力的作用时间的乘积叫做这个力的冲量。公式:I=Ft。2.单位:冲量的单位是牛·秒,符号是N·s。3.方向:冲量是矢量,冲量的方向与力的方向相同。动量定理1.内容:物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化。2.表达式:Ft=Δp=p′-p。3.矢量性:动量变化量的方向与合外力的方向相同,可以在某一方向上应用动量定理。小题速练1.思考判断(1)动量是矢量,其方向与物体速度的方向相同。()(2)做匀速圆周运动的物体的动量不变。()(3)物体静止在水平面上是因为受到的支持力的冲量为零。()(4)合外力的冲量等于物体的动量变化。()答案(1)√(2)×(3)×(4)√2.一质量为m=100g的小球从高h=0.8m处自由下落,落到一个厚软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了t=0.2s,以向下为正方向,则在这段时间内,软垫对小球的冲量为(重力加速度大小g取10m/s2)()A.0.4N·sB.-0.4N·sC.0.6N·sD.-0.6N·s解析设小球自由下落h=0.8m的时间为t1,由h=12gt21得t1=2hg=0.4s。设软垫对小球的冲量为IN,则对小球整个运动过程运用动量定理得,mg(t1+t)+IN=0,得IN=-0.6N·s,选项D正确。答案D动量
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专题强化十五带电粒子在电场中的力电综合问题目标要求1.掌握带电粒子在交变电场中运动的特点和分析方法.2.会用等效法分析带电粒子在电场和重力场中的圆周运动.3.会用动力学和能量观点分析带电粒子的力电综合问题.题型一带电粒子在交变电场中的运动1.带电粒子在交变电场中的运动,通常只讨论电压的大小不变、方向做周期性变化(如方波)的情形.(1)当粒子平行于电场方向射入时,粒子做直线运动,其初速度和受力情况决定了粒子的运动情况,粒子可以做周期性的直线运动.(2)当粒子垂直于电场方向射入时,沿初速度方向的分运动为匀速直线运动,沿电场方向的分运动具有周期性.2.研究带电粒子在交变电场中的运动,关键是根据电场变化的特点,利用牛顿第二定律正确地判断粒子的运动情况.根据电场的变化情况,分段求解带电粒子运动的末速度、位移等.很多时候可将φ-t图象U-t图象E-t图象――→转换a-t图象――→转化v-t图象.3.对于锯齿波和正弦波等电压产生的交变电场,若粒子穿过板间的时间极短,带电粒子穿过电场时可认为是在匀强电场中运动.带电粒子在交变电场中的直线运动例1如图1所示,在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),当两板间的电压分别如图2中甲、乙、丙、丁所示时,电子在板间运动(假设不与板相碰),下列说法正确的是()图1图2A.电压是甲图时,在0~T时间内,电子的电势能一直减少B.电压是乙图时,在0~T2时间内,电子的电势能先增加后减少C.电压是丙图时,电子在板间做往复运动D.电压是丁图时,电子在板间做往复运动答案D解析电压是题图甲时,0~T时间内,电场力先向左后向右,则电子先向左做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,即电场力先做正功后做负功,电势能先减少后增加,故A错误;电压是题图乙时,在0~T2时间内,电子向右先加速后减速,即电场力先做正功后做负功,电势能先减少后增加,故B错误;电压是题图丙时,电子先向左做加速度先增大后减小的加速运动,过了T2后做加速度先增大后减小的减速运动,到T时速度减为0,之后重复前面的运动,故电子一直朝同一方向运动,故C错误;电压是题图丁时,电子先向左加速,到T4后向左减速,T2后向右加速,34T后向右减速,T时速度减为零,之后重复前面的运动,故电子做往复运动,故D正确.带电粒子在交变电场中的偏转运动例2(2019·四川成都市模拟)如图3甲所示,A、B为两块
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第七章动量实验七验证动量守恒定律【目标要求】1.理解动量守恒定律成立的条件,会利用动量守恒定律写出不同方案中动量守恒关系式.2.知道在不同实验方案中要测量的物理量,会进行数据处理及误差分析.内容索引NEIRONGSUOYIN实验技能储备考点一教材原型实验考点二拓展创新实验实验技能储备01一、实验原理在一维碰撞中,测出相碰的两物体的质量m1、m2和碰撞前、后物体的速度v1、v2、v1′、v2′,算出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前、后动量是否相等.二、实验方案及实验过程方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验1.实验器材气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥.2.实验过程(1)测质量:用天平测出滑块的质量.(2)安装:正确安装好气垫导轨,如图1所示.(3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度.(4)改变条件,重复实验:①改变滑块的质量;②改变滑块的初速度大小和方向.(5)验证:一维碰撞中的动量守恒.图13.数据处理(1)滑块速度的测量:v=,式中Δx为滑块上挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直接测量),Δt为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间.(2)验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.方案二:利用长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验1.实验器材光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥.2.实验过程(1)测质量:用天平测出两小车的质量.(2)安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,如图2所示.图2(3)实验:接通电源,让小车A运动,小车B静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一个整体运动.通过纸带上两计数点间的距离及时间,算出速度.(4)改变条件:改变碰撞条件,重复实验.(5)验证:一维碰撞中的动量守恒.3.数据处理(1)小车速度的测量:v=,式中Δx是纸带上相邻两计数点间的距离,可用刻度尺测量,Δt为小车经过Δx的时间,可由打点间隔算出.(2)验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.方案三:利用斜槽滚球完成一维碰撞实验1.实验器材斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规
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第2讲动量守恒定律及其应用知识排查动量守恒定律1.内容如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。2.表达式(1)p=p′,系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′。(2)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和。(3)Δp1=-Δp2,相互作用的两个物体动量的增量等大反向。3.动量守恒的条件(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力的矢量和为零,则系统动量守恒。(2)近似守恒:系统受到的外力矢量和不为零,但当内力远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒。(3)某一方向上守恒:系统在某个方向上所受外力矢量和为零时,系统在该方向上动量守恒。弹性碰撞和非弹性碰撞1.碰撞物体间的相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大的现象。2.特点在碰撞现象中,一般都满足内力远大于外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒。3.分类动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒守恒非完全弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失最多反冲和爆炸问题1.反冲(1)定义:当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得一个反向冲量,这种现象叫反冲运动。(2)特点:系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力。实例:发射炮弹、爆竹升空、发射火箭等。(3)规律:遵从动量守恒定律。2.爆炸问题爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用时间很短,作用力很大,且远大于系统所受的外力,所以系统动量守恒。小题速练1.思考判断(1)两物体相互作用时若系统不受外力,则两物体组成的系统动量守恒。()(2)动量守恒只适用于宏观低速。()(3)物体相互作用时动量守恒,但机械能不一定守恒。()(4)若在光滑水平面上两球相向运动,碰后均变为静止,则两球碰前的动量大小一定相同。()答案(1)√(2)×(3)√(4)√2.[人教版选修3-5·P16·T5改编]某机车以0.8m/s的速度驶向停在铁轨上的15节车厢,跟它们对接。机车跟第1节车厢相碰后,它们连在一起具有一个共同的速度,紧接着又跟第2节车厢相碰,就这样,直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等,则跟最后一节车厢相碰后车厢的速度为(铁轨的摩擦忽略不计)()A.0.053m/sB.0.05m/sC.0.057m/sD.0.06m/s解析取机车和15节车厢整体为研究对象,由动量守恒
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第1讲电场力的性质目标要求1.了解静电现象,能用电荷守恒的观念分析静电现象.2.知道点电荷模型,体会科学研究中的物理模型方法.掌握并会应用库仑定律.3.知道电场是一种物质.掌握电场强度的概念和公式,会用电场线描述电场.考点一电荷守恒定律基础回扣1.元电荷、点电荷(1)元电荷:e=1.60×10-19C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍.(2)点电荷:代表带电体的有一定电荷量的点,忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响的理想化模型.2.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变.(2)三种起电方式:摩擦起电、感应起电、接触起电.(3)带电实质:物体得失电子.(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体,接触后再分开,二者带等量同种电荷,若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分.1.(电荷、电荷守恒定律)(多选)M和N是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电且所带电荷量为1.6×10-10C,下列判断正确的有()A.摩擦前在M和N的内部没有任何电荷B.摩擦的过程中电子从M转移到NC.N在摩擦后一定带负电且所带电荷量为1.6×10-10CD.M在摩擦过程中失去1.6×10-10个电子答案BC解析摩擦前M和N都不带电,是指这两个物体都呈电中性,没有“净电荷”,也就是没有得失电子,但内部仍有相等数量的正电荷和负电荷,选项A错误;M和N摩擦后M带正电荷,说明M失去电子,电子从M转移到N,选项B正确;根据电荷守恒定律,M和N这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷量的代数和为0,摩擦后电荷量的代数和应仍为0,选项C正确;元电荷的值为1.60×10-19C,摩擦后M带正电且所带电荷量为1.6×10-10C,由于M带电荷量应是元电荷的整数倍,所以M在摩擦过程中失去109个电子,选项D错误.考点二库仑定律的理解和应用基础回扣1.库仑定律(1)内容真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.(2)表达式F=kq1q2r2,式中k=9.0×109N·m2/C2,叫作静电力常量.(3)适用条件真空中的静止点电荷.①在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真
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第七章动量第1讲动量定理及应用1.能用动量定理解释生活中的有关现象.2.能利用动量定理解决相关问题,会在流体力学中建立“柱状”模型.【目标要求】内容索引NEIRONGSUOYIN考点一动量和冲量考点二动量定理的理解和应用考点三应用动量定理处理流体冲击力问题课时精练考点一动量和冲量011.动量(1)定义:物体的和的乘积.(2)表达式:p=.(3)方向:与的方向相同.2.动量的变化(1)动量是矢量,动量的变化量Δp也是,其方向与_______________的方向相同.(2)动量的变化量Δp,一般用末动量p′减去初动量p进行矢量运算,也称为动量的增量.即Δp=.基础回扣质量速度mv速度矢量速度的改变量Δvp′-p3.冲量(1)定义:与的乘积叫作力的冲量.(2)公式:.(3)单位:.(4)方向:冲量是,其方向与相同.力力的作用时间I=FΔtN·s矢量力的方向动量动能物理意义描述机械运动状态的物理量定义式p=mv标矢性矢量标量变化因合外力的冲量合外力所做的功1.动量与动能的比较技巧点拨联系(1)都是相对量,与参考系的选取有关,通常选取地面为参考系(2)若物体的动能发生变化,则动量一定也发生变化;但动量发生变化时动能不一定发生变化2.冲量的计算方法(1)恒力的冲量:直接用定义式I=Ft计算.(2)变力的冲量①作出F-t图线,图线与t轴所围的面积即为变力的冲量,如图1所示.②对于易确定始、末时刻动量的情况,可用动量定理求解.图1例1(多选)如图2所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下,到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是A.两个物体重力的冲量大小相等B.两个物体合力的冲量大小相等C.刚到达底端时两个物体的动量相同D.到达斜面底端时两个物体的动能相等√图2√两物体速度大小相等,但是方向不同,所以到达底端时的动量不同,故C错误;因为初动量都为零,末状态动量大小相等,根据动量定理知,合力的冲量大小相等,故B正确.1.(动能与动量的区别)(2019·广东肇庆中学模拟)对于一定质量的某物体而言,下列关于动能和动量的关系正确的是A.物体的动能改变,其动量不一定改变B.物体动量改变,则其动能一定改变C.物体的速度不变,则其动量不变,动能也不变D.动量是标量,动能是矢量跟进训练123√123解析物体的动能改变,则物体的速度大小一定改变,则其动量一定改变,
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[高考导航]考点内容要求高考(全国卷)三年命题情况对照分析201620172018命题分析光电效应Ⅰ卷Ⅰ·T35(1):光电效应卷Ⅱ·T35(1):核反应卷Ⅲ·T35(1):核反应和质能关系卷Ⅰ·T17:质量亏损与核能的计算卷Ⅱ·T15:动量守恒、衰变、质量亏损卷Ⅲ·T19:光电效应方程的应用卷Ⅱ·T17:光电效应方程的应用卷Ⅲ·T14:核反应方程1.2017年高考将此部分纳入必考内容,以选择题为主,试题难度不大。2.考查频率较高的是光电效应、原子能级、放射性现象、半衰期、核反应方程、核能、裂变、聚变等知识。爱因斯坦光电效应方程Ⅰ氢原子光谱Ⅰ氢原子的能级结构、能级公式Ⅰ原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期Ⅰ放射性同位素Ⅰ核力、核反应方程Ⅰ结合能、质量亏损Ⅰ裂变反应和聚变反应、裂变反应堆Ⅰ射线的危害和防护Ⅰ第1讲波粒二象性知识排查光电效应1.光电效应现象:在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象,称为光电效应,发射出来的电子称为光电子。2.光电效应的四个规律(1)每种金属都有一个极限频率。(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光的频率增大而增大。(3)光照射到金属表面时,光电子的发射几乎是瞬时的。(4)光电流的强度与入射光的强度成正比。3.遏止电压与截止频率(1)遏止电压:使光电流减小到零的反向电压Uc。(2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)。不同的金属对应着不同的极限频率。爱因斯坦光电效应方程1.光子说在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光的能量子,简称光子,光子的能量ε=hν。其中h=6.63×10-34J·s。(称为普朗克常量)2.逸出功W0使电子脱离某种金属所做功的最小值。3.最大初动能发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。4.爱因斯坦光电效应方程(1)表达式:Ek=hν-W0。(2)物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能Ek=12mev2。光的波粒二象性与物质波1.光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。(2)光电效应说明光具有粒子性。(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性。2.物质波(1)
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