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时间:2018-12-19
《高考物理 3-5模块整合讲义 新人教版》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、模块整合一、动量守恒定律解题应注意的问题1.知识特点(1)矢量性:动量、动量守恒定律均具有矢量性.(2)广泛性:动量守恒定律,不仅适用于低速、宏观的物体,还适用于高速、微观的粒子.(3)综合性:动量守恒定律与能量问题一起组成力学综合题,和电场、磁场、核反应结合成力电综合题.2.由于动量守恒定律的研究对象是相互作用的物体构成的系统,题目所描述的物理过程往往较多且较为复杂,因此首先必须明确选哪些物体为一系统,在哪个过程中应用动量守恒,是否满足动量守恒的条件,然后再用简洁的语言或数学公式把物理过程、物理条件表达出
2、来.在解决实际问题时,要注意选用合适的模型,如人船模型、碰撞模型、子弹打击木块及物块在木板上滑行的模型,提高综合分析问题的能力和对实际问题抽象简化的能力.3.碰撞问题是应用动量守恒定律的重头戏,既有定量计算的难题,也有定性分析判断的活题.要牢固掌握两球碰撞后可能状态判断的依据,即:(1)碰撞前后应符合系统动量守恒.(2)碰撞后的总动能应不大于碰撞前的总动能.(3)所给碰撞后两球的位置和状态应符合实际.如:后球不应超越前球;两球动量的变化(含方向)应符合作用规律等.对导出式Ek=要能够熟练地应用.[例1] 如
3、图所示,一质量为m1的小物块A从距水平面高为h的光滑弯曲坡道顶端由静止滑下,然后进入水平面上的滑道(它与弯曲坡道相切).为使A制动,将轻质弹簧的一端固定在水平滑道左端的墙壁上M处,另一端与质量为m2的挡板B相连,整个弹簧处于水平,当弹簧处于原长时,B恰好位于滑道上的O点,已知A与B碰撞时间极短,碰后一起共同压缩弹簧(但不粘连),最大压缩量为d,在水平面的OM段A、B与地面间的动摩擦因数均为μ,ON段光滑,重力加速度为g,弹簧处于原长时弹性势能为零.求:(1)物块A在与挡板B碰撞前的瞬时速率v;(2)弹簧最大
4、压缩量为d时的弹性势能Ep;(3)若物体A能反弹回坡道上,求反弹的最大高度H.[解析] (1)A下降过程中只有重力做功,机械能守恒(2)A、B碰撞过程中,动量守恒,设碰后速度为v1m1v=(m1+m2)v1③A、B压缩弹簧过程中,由功能关系μ(m1+m2)gd+Ep=(m1+m2)④解③④可得:Ep=-μ(m1+m2)gd.⑤A离开B沿斜面上升,机械能守恒二、近代物理学问题的处理1.实验法:研究物理学的重要手段,近代物理中的很多物理规律都是通过实验获取的.2.假设法:通过对物理实验现象的观察和研究提出假说解
5、释现象,这是物理研究的重要思维方法,如光子说、原子核式结构学说、轨道量子化假设等.假说必须有一定的实验和理论依据,并能成功地解释一些物理现象.3.辩证思想:在宏观世界中波是波,粒是粒,而在微观世界中,光既具有粒子性又具有波动性,是辩证统一的而不是一对矛盾.玻尔模型成功的解释了氢原子线状光谱的形成;而原子吸收高能量光子后又可电离(光电效应);物体的质量和能量之间存在着简单的正比关系——要用辨证的观点看问题.4.模型法、类比法:光子、物质波、原子核式结构、玻尔模型、原子核(质子、中子)等物理微观模型不能直接看到
6、,需要在头脑中构建一个模型来替代,同时,也要注意与宏观模型的类比,如玻尔模型与人造卫星的圆周运动模型相类比,有很多类似规律,但要注意宏观世界与微观世界的区别.5.守恒思想:核反应过程中质量数、电荷数守恒;动量守恒定律对宏观世界和微观世界都是成立的;核反应前后的总能量(含核能)也是守恒的.[例2] 一个静止的氮核N俘获一个速度为2.3×107m/s的中子生成一个复核A,A又衰变成B、C两个新核.设B、C的速度方向与中子速度方向相同,B的质量是中子的11倍,速度是106m/s,B、C在同一匀强磁场中做圆周运动的
7、半径比为RBRC=1130.求:(1)C核的速度大小;(2)根据计算判断C核是什么核;(3)写出核反应方程.[解析] (1)设中子的质量为m,则氮核的质量为14m,B核的质量为11m,C核的质量为4m,根据动量守恒可得mv0=11mvB+4mvC,代入数据解得vC=3×106m/s.(2)根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径公式又qC+qB=7e解得qC=2e,qB=5e,所以C核为He.(3)核反应方程为[答案] (1)3×106m/s
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