高中物理3-5回扣材料

13-5回扣材料一、【知识梳理】考点1.动量守恒定律及其应用(1):质量为m的单个物体，在合力F的作用下，从速度v0开始加速，经过时间t，它的末动量是多少？动量增加了多少？匀速运动的物体或系统，它们的动量是否守恒？判定的原则是什么？（2）：质量为m的子弹以水平速度v0击中静止在粗糙水平面上、质量为M的木块，木块与地面间的动摩擦因数为μ（子弹没有射穿木块），求子弹和木块共同滑行的距离。在子弹和木块相互作用过程中，地面的摩擦力作用不为0，为何还用动量守恒求木块和子弹共同滑行的初速度？（3）：质量为M的炸弹在空中飞行至最高点仅有水平速度v0，此时炸成质量为m1和m2的两块，其中质量为m1的一块以速度v1沿水平飞行，求爆炸后另一块的速度。他们在爆炸过程中都受重力作用（合力不为0），为什么还用动量守恒来求解？考点2弹性碰撞和非弹性碰撞，爆炸、反冲现象（1）弹性碰撞的过程是两个物体先挤压形变，最后完全恢复形变的过程，其动能先转化为两个物体的弹性势能再转化为两物体的动能，其间经历了动能先减小在增大最后动能不变的过程：非弹性碰撞时有动能损失的相互作用过程。问：为什么非弹性碰撞动量守恒而动能却损失？损失的动能转化为什么能？碰撞中的机械能是否增加？（2）爆炸和反冲现象中，因碎片之间相互作用而动能增加，但相互作用的短暂过程中动量守恒。[知识梳理答案]考点1.（1）：Ft+mv0,Ft,守恒，合外力是否为0.（2）：子弹与木块相互作用过程中，两者组成的系统受到摩擦力的作用，但由于摩擦力作用时间短，动量的变化接近于0，所以我们用动量守恒球的近似解。子弹击中木块与其他的碰撞、反冲、爆炸等过程一样，相互作用的时间短，合外力即使不为0，其合外力对动量的改变非常小，都可视为动量守恒或者说可用动量守恒求得近似解。（3）：爆炸过程中，虽然他们受到的合外力（重力）不为0，但这个合外力2竖直向下，不在水平方向上改变动量，所以水平方向上的动量是守恒的。由此看出，动量守恒的应用有三种情况：一是合外力等于0；二是某方向上合外力等于0；三是合外力作用时间非常短，可用动量守恒近似求解。考点2.（1）：非弹性碰撞在相互作用过程中，系统的动能转化为弹性势能后，不能在全部转化为动能，但相互作用过程和外力为0或合外力作用时间很短，不足以改变系统的动量，故其动量是守恒的，碰撞中动能最多是不变，只能减少，“合二为一”的碰撞动能损失最大，机械能守恒与动量守恒间无直接联系。二、【考题回放】针对单元考点，选取近几年山东省高考试题、其他省市高考试题或各地模拟题时为例题进行展示。内容包括：例题、解析、答案、点拨。【考题回放】考点1.动量守恒定律[例1](2)如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为02v、V0。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度。（不计水的阻力）解析：本题考查非弹性碰撞中的动量守恒定律【答案】点拨：如果一个系统不受外力或所受合外力为零，则这个系统的总动量保持不变。熟记动量守恒定律的同时，也好会判断避免两船相撞的条件：V2V1,此题也可以这样来解：刨除货物前后，系统合外力为零，动量守恒，则有：10mV0+12m×2V0=(10m+12m)V.3考点2.动量与能量[例2]2．光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为3Amm、BCmmm，开始时B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。【解析】设AB碰撞后，A的速度为，B与C碰撞前B的速度为，B与V碰撞后粘在一起的速度为，由动量守恒定律得对A、B木块：0AAABBmvmvmv①对B、C木块：()BBBCmvmmv②由A与B间的距离保持不变可知Avv③联立①②③式，代入数据得065Bvv④【答案】065Bvv点拨：在应用动量守恒定律列方程时，关键是找准各个物体初末状态时的速度。高考预测:碰撞问题的背景，一般为三个或多个物体在水平面上的相互作用，选取两个过程考查动量守恒定律，多以计算题的形式出现。碰撞中的能量问题，在2007年的山东卷中出现过，但全国卷多与能量综合。1：如图所示，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体．现A以初速度v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并黏合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离．已知C离开弹簧后的速度恰为v0.求弹簧释放的势能．2:如图所示，光滑水平轨道上放置着长板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA＝2kg、mB＝1kg，mC＝2kg.开始时C静止，A、B一起以v0＝5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C发生碰撞．求A与C碰撞后瞬间A的速度大小．43:如图所示，木板A的质量mA＝1kg，足够长的木板B的质量mB＝4kg，质量mC＝4kg的木块C置于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦．现使A以v0＝12m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4m/s的速度弹回．(取g＝10m/s2)①求B运动过程中的最大速度大小；②碰撞后C在B上滑行了2m，求B、C之间的动摩擦因数1：解析：设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒定律得：mv0＝3mv设C离开弹簧时，A、B的速度大小为v1，由动量守恒定律得：3mv＝2mv1＋mv0设弹簧的弹性势能为Ep，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有：12(3m)v2＋Ep＝12(2m)v21＋12mv20解得弹簧所释放的势能为Ep＝13mv20.答案：(1)C(2)13mv202:因碰撞时间极短，A与C碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间A的速度为vA，C的速度为vC，以向右为正方向，由动量守恒定律得mAv0＝mAvA＋mCvC①A与B在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为vAB，由动量守恒定律得mAvA＋mBv0＝(mA＋mB)vAB②A与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足vAB＝vC③联立①②③式，代入数据得vA＝2m/s.④答案：2m/s.3:①A与B碰后瞬间，B的速度最大．取A、B系统为研究对象，A、B系统动量守恒(取向右为正方向)，有：mAv0＋0＝－mAvA＋mBvB5代入数据得：vB＝4m/s.②设B、C最终以共同速度v运动，取B、C系统为研究对象，B、C系统动量守恒，有：mBvB＋0＝(mB＋mC)v代入数据得：v＝2m/s又μmCgl＝12mBv2B－12(mB＋mC)v2得μ＝0.2.答案：(1)BC(2)①4m/s②0.2三、【对点演练】1.溜冰场上A、B两人分别坐在两辆碰碰车上沿同一直线相向运动，A的质量是40kg，他推着一个质量是10kg的滑块向前运动，速率是3m/s；B的质量是50kg，速率是1m/s，为了避免两车相撞，A将滑块推出去，后被B接住．碰碰车质量都是20kg，求滑块被A推出去的最小速率．2.光滑水平地面上停放着甲、乙两辆平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦)，绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30kg，两车间的距离足够远．现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为0.5m/s时，停止拉绳．若人停止拉绳后，至少应以多大速度立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？[对点演练答案]1.解析：为了避免两车相撞，作用后两车速度方向相同，且vA＝vB时，推出滑块的速度最小．由(MA＋M0＋m)vA＋(MB＋M0)vB＝(MA＋2M0＋MB＋m)v得v＝1m/s由(MA＋M0＋m)vA＝(MA＋M0)v＋mv0得v0＝15m/s.6答案：15m/s2.解析：设甲、乙两车和人的质量分别为m甲、m乙和m人，停止拉绳时，甲车的速度为v甲，乙车的速度为v乙，由动量守恒定律得(m甲＋m人)v甲＝m乙v乙得v甲＝0.25m/s设人跳离甲车时人的速度为v人，人离开甲车前后由动量守恒定律得(m甲＋m人)v甲＝m甲v甲′＋m人v人人跳到乙车时m人v人－m乙v乙＝(m人＋m乙)v乙′v甲′＝v乙′代入得v人＝0.5m/s当人跳离甲车的速度大于或等于0.5m/s时，两车才不会相撞．答案：0.5m/s第二课时原子核原子核考点梳理考点1：氢原子的能级结构（1）：写出波尔理论的内容、氢原子的能级公式和氢原子的半径公式。（2）：氢原子的能级结构如右图所示，如果光子的能量大于n=2与n=1的能级差而小于n=3与n=1的能级差，这个光子能否被处于基态的氢原子吸收？为什么？考点2：天然放射现象天然放射现象表明原子核存在精细结构，是可以再分的。在电场中，放射线的轨迹是分开的。（1）：三种射线各由哪些物质组成？他们的电离能力、贯穿能力各有什么差别？（2）：衰变方程与衰变规律：α衰变：zmX→Y+β衰变：zmX→Y+(3):如果某种原子核的半衰期是6天，现有6个这种原子核，6天后它们一定剩余3个吗？写出计算半衰期的公式。考点3：核能、质能方程核子结合成原子核或将原子核分解为核子时，都要放出或吸收能量，称为,例如：11H+10n→21H+γ,21H+γ→11H+10n,在核反应中，吸收或放出的能量与质量变化的关系为：释放核能的途径：①重核在一定条件下转变成两个中等质量的核的反应，叫做原子核的裂变反应，例如：23592U+10n→9038Sr+13654Xe+1010n②轻的原子核聚合成较重的原子核的反应，称为原子核的聚变反应，例如：21H+31H→42He+10n+17.6MeV考点4：物理学史（1）：1897年，用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出原子的枣糕模型。（2）：1901-1911年，英国物理学家和助手们进行了α粒子散射实验，并提出原子的核式结构模型，由实验结果估计原子核直径数量级为10-15m。（3）：1896年，法国物理学家，发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构。天然放7射现象有两种衰变,三种射线，其中γ射线是衰变后新核处于激发态，向低能级跃迁时辐射出的。衰变的快慢（半衰期），与原子所处的物理和化学状态无关。（4）：1919年，，用α粒子轰击氮核，第一次发现了原子核的人工转变，并发现了质子，并预言原子核内还有另一种粒子，被其学生于1932年在α粒子轰击铍核时发现，由此人们认识到原子核由质子和中子组成。（5）：1939年12月德国物理学家和助手斯特拉斯曼用中子轰击有铀核时，铀核发生裂变。考点梳理答案：考点1：（1）玻尔理论：①定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中，原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态。氢原子的定态n=1时，E1=-13.6eV,各定态能级公式En=E1/n2.②跃迁假设：原子从一个定态（设能量为Em）跃迁到另一个定态（设能量为En）时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量有这两个定态的能量差决定，即hγ=Em--En.③轨道量子化假设：原子的不同能量状态，跟电子不同的运行轨道相对应才。原子的能量不连续，因而电子可能轨道的分布也是不连续的。基态轨道半径r1=0.53ⅹ10-10m，半径公式rn=n2r1,(n=1,2,3……)。（2）：不能被吸收。处于基态的氢原子只能吸收能量等于En—E1的光子。考点2：（1）α射线：氦核组成的粒子流，电离作用很强，贯穿能力很弱。Β射线：高速电子流，电离作用很强，贯穿能力较强。Γ射线：高频光子，电离作用很弱，贯穿能力很强。（2）：m-4n-2Y+42He,mz+1Y+0-1e(3):不一定，因为少量原子核不符合统计规律，N余=N原（21）t/T，m余=m原（21）t/T考点3：核能△E