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1、1 动量、动量守恒定律及其应用 ( ) 2 弹性碰撞和非弹性碰撞 ( ) 3 实验：验证动量守恒定律 4 光电效应 ( ) 5 爱因斯坦的光电效应方程 ( ) 6 氢原子光谱 ( ) 7 氢原子的能级结构、能级公式 ( ) 8 原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期 ( ) 9 放射性同位素 ( ) 10 核力、核反应方程 ( ) 11 结合能、质量亏损 ( ) 12 裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 ( ) 13 射线的危害和防护 ( ) 1 本章只有动量守恒定律为较高要求，要求理解动量、动量守恒的条件以及动量守恒定律的应用，动量守恒定律一般会出现在高考的计算题中进行考查，应引起重视 2
2、另外，高考考查频率较高的是：光电效应的规律、氢原子的能级跃迁、原子核的衰变以及结合能的计算，这些知识点一般会以选择题的形式考查，并且一道选择题往往涉及多个知识点复习中要全面复习、不留知识死角 . 动量守恒定律 一、动量 1 定义：运动物体的 _ 和 _ 的乘积，即 p _. 2 单位： _. 3 性质：动量是矢量，其方向跟 _ 方向一致 动量是状态量， m v 中的 “ v ” 是运动物体的 _ _ 速度 二、冲量 1 定义： _ 和 _ 的乘积叫力的冲量，即I _. 2 单位： _. 3 性质：冲量是矢量，其方向跟 _ 方向一致 冲量是过程量，它反映了力在一段时间内的积累效应 三、动量定理
3、1 内容：物体在一个过程始末的 _ 等于它在这个过程中所受力的冲量 2 数学表达式： m v 2 m v 1 F 合 t 或 p I . 【重点提示】 ( 1) 冲量是使物体动量变化的原因，力施加冲量的过程就是物体与物体之间进行动量传递的过程 ( 2) 虽然动量定理是从牛顿第二定律推导出来的，但牛顿第二定律只能说明在力的作用下动量改变的快慢，而动量定理说明的是在力的持续作用下，经过时间的积累，物体的 动量究竟改变了多少 ( 3) 由 F 合 t m m 物体同时受到几个力的作用时，引起物体动量变化的是物体所受合力的冲量，而不只是其中某个力的冲量 ( 4) 动量定理是矢量式，不但动量改变量 p
4、的大小等于合力的冲量大小，而且动量改变量的方向总跟冲量的方向相同 ( 即合力的方向 ) 四、动量守恒定律 1 内容： _ 或 _ ，系统的总动量保持不变 2 守恒条件 ( 1) 系统不受外力，系统的动量守恒 ( 2) 系统所受外力的矢量和为零，则系统的动量守恒 ( 3) 系统受外力的矢量和不为零，但系统在某一方向上不受外力或受外力的矢量和为零，则在此方向上系统的动量守恒 ( 4) 系统内物体之间的内力远大于系统受的外力，可以认为系统的动量近似守恒 3 研究对象：内力作用下物体组成的系统 【重点提示】 ( 1 ) 外力的冲量是使系统动量改变的原因；当不受外力或外力的矢量和为零时，系统的总动量才保
5、持不变 ( 2) 内力的冲量使系统内物体间的动量发生转移，但整个系统的总动量保持不变 五、碰撞 1 分类 ( 1) 弹性碰撞：系统总的机械能不损失的碰撞 ( 2) 非弹性碰撞：系统机械能有损失的碰撞 2 特征 ( 1) 作用 时间很短 ( 2) 内力远大于外力 ( 3) 系统遵守动量守恒规律 . 自我 校对 质量 速度 m v k g m /s 速度 瞬时 力 力的作用时间 N s 力 动量变化量 系统不受外力 所受外力的矢量和为零 一、动量守恒定律的应用 规律方法 1 对动量守恒定律的理解 ( 1) 动量守恒定律的适用对象：必须是满 足守恒条件的由两个以上物体组成的系统 ( 2) 对动量守恒
6、定律的理解： ( 以表达式 1 2为例 ) 矢量性：其表达式为矢量式，作用前、后系统的总动量不仅大小不变，而且方向也不变应用时应先规定正方向，跟正方向相同的动量取为 “ ” ，否则取 “ ” 值代入表达式 同时性：表达式中 v 1、 v 2是系统在作用后同一时刻的速度 ( 3) 相对性：表达式中的各个速度必须是相对同一参考系的速度 ( 一般以地面为参考系 ) ( 4 ) 普适性：它不仅适用于两个物 体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统 2 动量守恒定律常见的几种形式的表达式 ( 1) 1 2( 适用于作用前后都运动的两个物体组成的
7、系统 ) ( 2) 0 适用于原来静止的两个物体组成的系统，比如爆炸、反冲等，两者速率大小与各自质量成反比 ) ( 3) ( v ( 适用于两物体作用后结合为一体或具有相同速度的情况，完全非弹性碰撞 ) 3 应用动量守恒定律的解题步骤 ( 1) 确 定相互作用的系统为研究对象以及研究的作用过程 ( 2) 分析研究对象所受的外力； ( 3) 判断系统是否符合动量守恒条件； ( 4) 规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号； ( 5) 根据动量守恒定律列式求解 例 1 如图所示，木块 a 和 b 用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上， a 紧靠在墙壁上在 b 上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图
8、所示当撤去外力后，下列说法正确的是 ( ) A a 尚未离开墙壁前， a 和 b 组成的系统动量守恒 B a 尚未离开墙壁前， a 和 b 组成的系统 动量不守恒 C a 离开墙后， a 、 b 组成的系统动量守恒 D a 离开墙后， a 、 b 组成的系统动量不守恒 【解析】 以 a 、 b ( 包括弹簧 ) 为系统，在 a 未离开墙壁前，系统受的外力包括重力和支持力 ( 平衡 ) 、墙对 a 的弹力，即系统在水平方向外力的矢量和不为零，故动量不守恒，选项 A 错误，选项 B 正确 a 离开墙壁后，系统只受重力和支持力作用 ( 外力的矢量和为零 ) ，满足守恒条件故 a 、 b 组成的系统动
9、量守恒，选项 C 正确，选项 D 错误 【答案】 题后反思 应用动量守恒定律解题，首先要正确判断是否满足守恒条件，在多个物体多过程中，系统的动量是否守恒，与系统的选取密切相关，判断动量是否守恒，首先要弄清楚所研究的对象和过程，即哪个系统在哪个过程中常见的判断方法是熟练掌握前面提到的守恒条件中的几种情况 跟踪训练 1 带有半圆型轨道的木槽 A 置于光滑的水平面上，一小球 B 从轨道左侧最高点由静止滚下，若半圆轨道是粗糙的，在小球由左侧运动到右侧的过程中，以下说法正确的是 ( ) A A 、 B 系统动量不守恒 B A 、 B 系统沿水平方向的动量守恒 C 小球 B 滚到右侧不再上升时刻，木槽 A
10、 的速度为零 D 整个过程中木槽 A 先向左运动，后向右运动 诱思启导 ( 1) 小球 B 由左侧滚到右侧过程中， A 、 B 系统受哪几个外力作用？矢量和为零吗？ B 球受轨道的摩擦力是内力还是外力？ ( 2) 小球运动过程中，系统在水平方向受外力吗？ ( 3) 若系统水平方向动量守恒， B 球向右滚动过程中， A 会向右运动吗？ 【解析】 小球由左侧滚动到右侧过程，以 A 、 B 为系统，受到重力和水平面的支持力两个外力，且矢量和不为零故系统动量不守恒，选项 A 正确但系统在水平方向不受外力，故水平方向动量守恒，选项 B 正确由于系统水平方向动量守恒，故 B 球向右滚动过程中，向右的动量不
11、为零，则木槽 A 向左的动量也不为零，即木槽一直向左运动当 B 球在右侧不再上升时，由动量守恒 ( 系统动量为 0) ，则木槽 A 向左运动也停止，速度为零选项 C 正确，选项 D 错误 【答案】 A B C 例 2 如图所示，甲、乙两 船的总质量 ( 包括船、人和货物 )分别为 10 m 、 12 m ，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为 2 v 0 、 v 0 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】 抛货物前，甲船的动量 10 m 2 20 m 向向右 乙船及货动量 12 m 12 m 向向右 以两船
12、、人及货为系统，系统总动量向右 由动量守恒可知，抛、接结束后，为使两船不相撞，两船应都向右运动 设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为 vm i n，抛出货物后船的速度为 船上的人接到货物后船的速度为 动量守恒定律，得 ( 以向右为正 ) 12 m 11 m m vm i n 10 m 2 m vm i n 11 m 为避免两船相撞应满足 联立 式得 vm i n 4 【答案】 4 v 0 题后反思 ( 1) 应用动量守恒定律解题只需抓住始末状态，无需考虑过程细节；应用动量守恒定律的关键是正确地选择系统和过程，并判 断是否满足动量守恒的条件 ( 2) 动量守恒定律常常和能量守恒定律相结合解决问题
13、应用能量守恒定律时，应分清在哪一阶段有能量损失，损失的能量未知时，应避开这一阶段 跟踪训练 2 ( 20 12 新课标全国 ) 如图，小球 a 、 b 用等长细线悬挂于同一固定点 O . 让球 a 静止下垂，将球 b 向右拉起，使细线水平从静止释放球 b ，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为 60 ： (1 ) 两球 a 、 b 的质量之比； ( 2) 两球在碰撞过程中损失的机械能与球 b 在碰前的最大动能之比 诱思启导 ( 1) 运动过程中分为三个阶段： b 球摆下过程， a 、 b 球碰撞过程， a 、 b 球一起向左摆至最高点过程 ( 2) 为计算碰撞中损失的机械能 ( 即动能 ) ，应先计算出碰撞前后的速度 v 和 v ， v 和 v 如何计算？ 【解析】 ( 1) 设球 b 的质量为 线长为 L ，球 b 下落至最低点、但未与球 a 相碰时的速率为 v ，由机械能守恒定律，得 12 式中 g 是重力加速度的大小 设球 a 的质量为 两球碰后的瞬间，两球共同速度为v ，以向左为正由动量守恒定律，得 ( v
