《2019版高考物理大一轮复习 专题十一 动量、波泣二象性和近代物理初步 第1讲 动量定理 动量守恒定律及其应用课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理大一轮复习 专题十一 动量、波泣二象性和近代物理初步 第1讲 动量定理 动量守恒定律及其应用课件.ppt（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十一动量、波泣二象性和近代物理初步考点内容要求热点1.动量、动量守恒定律及其应用1.动量和动量守恒等基本概念、规律的理解，一般结合碰撞等实际过程考查.2.综合运用动量和机械能的知识分析较复杂的运动过程.3.光电效应、波粒二象性的考查.4.氢原子光谱、能级的考查.2.弹性碰撞和非弹性碰撞3.光电效应4.爱因斯坦光电效应方程5.氢原子光谱6.氢原子的能级结构、能级公式7.原子核的组成、放射性、原子核衰变、半衰期考点内容要求热点8.放射性同位素5.放射性元素的衰变、核反应的考查.6.质能方程、核反应方程的计算.7.与动量守恒定律相结合的计算.8.以生活中的具体事例及经典物理学理论为命题背景，结合
2、物理知识在生活中的应用及最新科技成果的命题趋势较强，2019 年高考应予以高度关注.9.核力、核反应方程10.结合能、质量亏损11.裂变反应和聚变反应、裂变反应堆12.射线的危害和防护实验十二：验证动量守恒定律(续表)第1讲 动量定理动量守恒定律及其应用一、动量1.定义：运动物体的质量和_的乘积叫做物体的动量，用 p 表示.速度mvkgm/s速度2.表达式：p_.3.单位：由速度单位和质量单位共同确定，即_4.动量是矢量，其方向和_方向相同.【基础检测】1.(多选，2017 年广东广州调研)两个质量不同的物体，如果它们的()A.动能相等，则质量大的动量大B.动能相等，则动量大小也相等C.动量大
3、小相等，则质量大的动能小D.动量大小相等，则动能也相等二、冲量1.定义：力和_的乘积叫做力的冲量.2.表达式：I_.单位：Ns.3.标矢性：冲量是矢量，它的方向由_的方向决定.力的作用时间Ft力【基础检测】2.放在水平桌面上的物体质量为 m，用一个水平推力 F 推它，作用时间为 t，物体始终不动，那么在时间 t 内，推力对物)体的冲量应为(A.0C.mgtB.FtD.无法计算解析：在 t 时间内，推力对物体的冲量 IFt，因为物体静止不动，合力为零，合力的冲量为零.故 B 正确，A、C、D 错误.答案：B三、动量定理1.内容：物体在一个过程始末的个过程中所受力的冲量.2.表达式：pp_或等于它
4、在这(矢量式，注意选取正方向).(1)动量的变化量是矢量，只有当初、末动量在一条直线上时，可以直接进行代数运算.动量变化量F合 tmvmv(2)p 计算方法：直线运动：选择一个正方向，与正方向相同的动量取正值，与正方向相反的动量取负值，可以表达为：pptp0，p0、pt 分别是初、末动量.曲线运动：要用矢量运算方法，利用平行四边形定则，画图求解.3.意义：合外力的冲量是引起物体_的原因.注意：动量的变化量等于“合外力的冲量”，而不是“某个力的冲量”，这是在应用动量定理解题时经常出错的地方.动量变化【基础检测】3.(2017 年山西运城二模)下列对几种现象的解释中，正确的是()A.击钉时不用橡皮
5、锤，是因为橡皮锤太轻B.跳高时，在沙坑里填沙，是为了减小冲量C.在推车时推不动，是因为外力冲量为零D.动量相同的两个物体受相同的制动力的作用时，质量小的先停下来答案：C四、动量守恒定律内力外力1.系统：相互作用的几个物体构成系统.系统中各物体之间的相互作用力称为_，外部其他物体对系统的作用力叫做_.不受外力零m1v1m2v22.内容：相互作用的物体组成的系统_或所受合外力为_时，这个系统的总动量将保持不变.3.公式：m1v1m2v2_.4.动量守恒定律成立的条件(1)系统不受外力或者所受外力之和为零.(2)系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计.(3)系统在某一个方向上所受的合外力为零，则
6、在该方向上动量守恒.(4)全过程的某一阶段系统所受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒四、动量守恒定律【基础检测】4.(多选，2017 年河南开封质检)如图 11-1-1 所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()图 11-1-1A.两手同时放开后，系统总动量始终为零B.先放开左手，后放开右手，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，两手放开后在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零解析：当两手同时放开时，系统所受的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因开始时总
7、动量为零，故系统总动量始终为零，选项 A 正确；先放开左手，左边的小车就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故选项 B 错，而 C、D 正确.答案：ACD考点 1 对动量和动量定理的理解重点归纳1.动量、动能、动量的变化量的比较2.动量定理的三个重要应用(1)用动量定理解释现象物体的动量变化一定，此时力的作用时间越短，力就越大；时间越长，力就越小.作用力一定，此时力的作用时间越长，动量变化越大；力的作用时间越短，动量变化越小.(2)应用 Ip 求变力的冲量如果物体受到大小或方向改变的力的作用，则不能直接用IFt 求
8、变力的冲量，可以求出该力作用下物体动量的变化p，等效代换变力的冲量 I.(3)应用pFt 求动量的变化例如，在曲线运动中，速度方向时刻在变化，求动量变化(p p2p1)需要应用矢量运算方法，计算比较复杂，如果作用力是恒力，可以求恒力的冲量，等效代换动量的变化.【考题题组】1.高空作业须系安全带，如果质量为 m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为 h(可视为自由落体运动)，此后经历时间 t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()答案：A2.(2017 年甘肃兰州一中模拟)如图 11-1-2 所示，一
9、质量为M2 kg 的铁锤从距地面 h3.2 m 高处自由下落，恰好落在地面上的一个质量为 m6 kg 的木桩上，随即与木桩一起向下运动，经时间 t0.1 s 停止运动.求木桩向下运动时受到地面的平均阻力大小.(铁锤的横截面小于木桩的横截面，木桩露出地面部分的长度忽略不计，重力加速度 g 取 10 m/s2)图 11-1-2考点 2 对动量守恒定律的理解和应用重点归纳1.动量守恒定律的不同表达形式(1)具体又有以下三种常见的形式：表达形式等式适用范围pp(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p)m1v1m2v2m1v1m2v2适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统0m1v1m2v2适
10、用于原来静止的两个物体组成的系统，比如爆炸、反冲等情况m1v1m2v2(m1m2)v适用于两物体作用后结合在一起或具有共同速度的情况（续表）表达形式等式适用范围p0(系统总动量的增量等于零)合外力的冲量为零p1p2两个物体组成的系统中，各自动量的增量大小相等、方向相反2.应用动量守恒定律的步骤【考题题组】3.(多选)如图 11-1-3 所示，A、B 两物体的质量 mAmB，中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧，放在平板小车 C 上后，A、B、C 均处于静止状态.若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、)B 从 C 上滑离之前，A、B 在 C 上向相反方向滑动过程中( 图 11-1-3A.若 A、B
11、与 C 之间的摩擦力大小相同，则 A、B 组成的系统动量守恒，A、B、C 组成的系统动量也守恒B.若 A、B 与 C 之间的摩擦力大小不相同，则 A、B 组成的系统动量不守恒，A、B、C 组成的系统动量也不守恒C.若 A、B 与 C 之间的摩擦力大小不相同，则 A、B 组成的系统动量不守恒，但 A、B、C 组成的系统动量守恒D.以上说法均不正确解析：当 A、B 两物体组成一个系统时，弹簧的弹力为内力，而 A、B 与 C 之间的摩擦力为外力.当 A、B 与 C 之间的摩擦力等大、反向时，A、B 组成的系统所受外力之和为零，动量守恒；当 A、B 与 C 之间的摩擦力大小不相等时，A、B 组成的系统
12、所受外力之和不为零，动量不守恒.而对于 A、B、C 组成的系统，由于弹簧的弹力及 A、B 与 C 之间的摩擦力均为内力，故不论 A、B 与 C 之间的摩擦力的大小是否相等，A、B、C 组成的系统所受外力之和均为零，故系统的动量守恒.答案：AC4.(2016 年广东湛江联考)如图 11-1-4 所示，质量均为 m 的小车和木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为 2m 的小孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱相对于冰面运动的速度为 v，木箱运动到右侧墙壁时与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹后能被小孩接住，求：(1)小孩接住箱子后共同速度的大小.(2)若小孩接住箱子后再次以相对于冰面的速度 v 将木箱
13、向右推出，木箱仍与竖直墙壁发生弹性碰撞，判断小孩能否再次接住木箱.图 11-1-4模型考向 1动量定理与微元法的综合应用流体类问题流体及其特点通常液体流、气体流等被广义地视为“流体”，质量具有连续性，通常给密度分析步骤1建立“柱体”模型，沿流速v的方向选取一段柱形流体，其横截面积为S2微元研究，作用时间t内的一段柱形流体的长度为l，对应的质量为mSvt3建立方程，应用动量定理研究这段柱体流体例 1：(2016 年新课标卷)某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为 M 的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见，假设水柱从横截面积为 S 的喷口持续以速度 v0 竖直向上喷出；玩具底部为平板(
14、面积略大于 S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为，重力加速度大小为 g.求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量.(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度.【触类旁通】1.如图 11-1-5 所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，底端与竖直墙壁接触.现打开右端阀门，气体向外喷出，设喷口的面积为 S，气体的密度为，气体向外喷出的速度为 v，则气体刚喷出时钢瓶底端对竖直墙面的作用力大小是()图 11-1-5考向 2微粒类问题微粒及其特点通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为“微粒”，质量具有独立性，通常给出
15、单位体积内粒子数n分析步骤1建立“柱体”模型，沿运动的方向选取一段微元，柱体的横截面积为S2微元研究，作用时间t内一段柱形流体的长度为l，对应的体积为VSv0t，则微元内的粒子数Nnv0St3先应用动量定理研究单个粒子，建立方程，再乘以N计算例 2：自动称米机已在粮食工厂中广泛使用，有人认为：米流落到容器中时有向下的冲量会增大分量而不划算；也有人认为：自动装置即刻切断米流时，尚有一些米仍在空中，这些米是多给买者的.因而双方争执起来，究竟哪方说的对呢？请分析说明.【触类旁通】2.根据量子理论，光子的能量E与动量 p之间的关系式为 Epc，其中 c 表示光速，由于光子有动量，照到物体表面的光子被物
16、体吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压”，用 I 表示.(1)一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为 P0，射出的光束的横截面积为 S，当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时，激光对物体表面的压力 F2pN，其中 p 表示光子的动量，N 表示单位时间内激光器射出的光子数，试用 P0 和 S表示该束激光对物体产生的光压.(2)有人设想在宇宙探测中用光为动力推动探测器加速，探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜，并让它正对太阳，已知太阳光照射薄膜时每平方米面积上的辐射功率为 1350 W，探测器和薄膜的总质量为 m100 kg，薄膜面积为 4104 m2，求此时探测器的加速度大小.
