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2019-2020年高考物理一輪復習 第28講 動量和原子物理經(jīng)典精講2 開心自測 題一：如圖所示，把重物G壓在紙帶上，用一水平力緩緩拉動紙帶，重物跟著一起運動；若迅速拉動紙帶，紙帶將會從重物下面抽出，，解釋這些現(xiàn)象的正確說法是（ ） A. 在緩拉動紙帶時，重物和紙帶間的摩擦力大 B. 在迅速拉動時，紙帶給重物的摩擦力小 C. 在緩緩拉動時，紙帶給重物的沖量大 D. 在迅速拉動時，紙帶給重物的沖量小 題二：如圖所示，質量為m 的小滑塊沿傾角為θ的斜面向上滑動，經(jīng)過時間t1速度為零后又下滑，經(jīng)過時間t2回到斜面底端，滑塊在運動過程受到的摩擦力大小始終為f，在整個運動過程中，重力對滑塊的總沖量為 ( ) A. mgsinθ (t1+ t2 ) B. mgsinθ (t1 - t2 ) C. mg(t1+ t2 ) D. 0 題三：氫原子的核外電子由一個軌道躍遷到另一軌道時，可能發(fā)生的情況有（ ） A、放出光子，電子動能減小，原子能量增加 B、放出光子，電子動能增加，原子能量減少 C、吸收光子，電子動能減小，原子能量增加 D、吸收光子，電子動能增加，原子能量減小 考點梳理與金題精講 動量——知識點及要求 內(nèi)容 要求 說明 1. 動量 沖量 動量定理 2. 動量守恒定律 3. 動量知識和機械能知識的應用 （包括碰撞、反沖、火箭） Ⅱ Ⅱ Ⅱ 動量定理和動量守恒定律的應用只限于一維的情況 （動量守恒定律與功能相結合的題） 1、 基本知識和基本規(guī)律 1、兩個概念：沖量、動量 （1）沖量：I = Ft ( 單位：Ns ) ①是力在時間的累積作用，效果是改變動量 ②矢量：恒力的沖量是沿力F的方向，合力的沖量與動量的變化Δp同方向 ③沖量是過程量，與一段時間t相對應 ④注意：要指明是什么力的沖量 （2）動量：p = mv （單位kgm/s） ① p是矢量。方向與速度v 一致。 ② p是狀態(tài)量：v 是瞬時速度。 ③ mv 與的區(qū)別、聯(lián)系： 區(qū)別： mv kgm/s 矢量 Δp = I合 p0= f t J 標量 ΔEk = W合 Ek0= f s 聯(lián)系：都是狀態(tài)量， 題四：如圖所示，已知m、 M、l、q，水平面光滑。當擺球從平衡位置向左做小角度擺動時開始計時，此時恒力F 也開始作用于物塊上，問：當F 滿足什么條件時，可使兩者的動量相同？ 2. 兩個規(guī)律：動量定理，動量守恒定律 （1）動量定理： 物體所受外力的合沖量等于動量的改變。 ∑(FΔt ) = Δp = mv2? mv1 (矢量運算) ①推導： ② 說明： i)若F是合外力， a.恒力、曲線，求Δp時，用Δp =Ft b.變力，求 I 時，用I= Δp = mv2? mv1 c.牛二律的第二種形式：合外力等于動量變化率 d.當Δp一定時，F(xiàn)t 為確定值： t小F大——如碰撞；t大F小——緩沖 ii) ∑(FΔt ) = Δp = mv2? mv1 等式左邊是過程量Ft，右邊是兩個狀態(tài)量之差，是矢量式。 v1、v2是以同一慣性參照物為參照的。 Δp 的方向可與 mv1一致、相反、或成某一角度，但是Δp的方向一定與Ft 一致。 題五： 一粒鋼珠從靜止狀態(tài)開始自由下落，然后陷入泥潭中，若把在空中自由下落的過程稱為1，進入泥潭直到停住的過程稱為2，則 （ ） A.過程1中鋼珠動量的改變量等于重力的沖量 B.過程2中阻力的沖量的大小等于過程1中重力的沖量大小 C.過程2中阻力的沖量的大小等于過程1與過程2中重力的沖量大小 D.過程2中鋼珠的動量改變量等于阻力的沖量 （2）動量守恒定律 1. 研究對象：相互作用的物體組成的系統(tǒng)。 2. 表述：系統(tǒng)不受外力(合外力為零)，則這個系統(tǒng)的總動量保持不變。 3. 表達式：常用兩種形式 ① (系統(tǒng)作用前的總動量= 作用后的總動量) ②對于兩個物體A、B 組成的系統(tǒng) (A、B兩物體的動量改變等值反向) 或 兩個特例： a、兩個物體作用前處于靜止，則： 作用后雙分(一分為二)，總動能增加。 速率分配、動能分配都與質量成反比 b、兩個物體作用后處于結合在一起(合二為一)，則 注意：以上各式只限于一維情況，各個動量用+、?表示方向。先選正方向。未知動量可設為“+”方向，然后求解。 推導 設系統(tǒng)由兩個物體組成，相互作用力的關系F = ?F ′，且作用時間 Δt 相等 則 或 3.動量守恒條件: ① 理想守恒: 系統(tǒng)不受外力或所受外力合力為零。 ② 近似守恒: 外力遠小于內(nèi)力，且作用時間極短，外力的沖量近似為零，或外力的沖量比內(nèi)力沖量小得多。 ③ 單方向守恒: 合外力在某方向上的分力為零，則系統(tǒng)在該方向上動量守恒。 動量守恒定律應用要注意的三性 （1）矢量性： 在一維運動中要選取“+”方向，未知速度方向的一律假設為“+”方向，帶入求解。 （2）同時性： v1和 v2 ——作用前的同一時刻的動量 v1′和 v2——作用后的同一時刻的動量 （3）同系性： 各個速度都必需相對于同一個慣性參考系。 定律的使用條件：在慣性參考系中普遍適用（宏觀、微觀、高速、低速） 應用舉例： 子彈打木塊： 人車問題： 人走車也走，人停車也停，人進車就退，人快車 空中爆炸： 速度v 水平時炸成兩塊，平拋 碰撞： 碰撞特點：作用時間極短，內(nèi)力很大——可以用動量守恒定律。 碰撞過程兩物體產(chǎn)生的位移可忽略。 碰撞的微觀過程：接觸面無限靠近又分離。 分類： 彈性碰撞 非彈性碰撞 完全非彈性碰撞 不裂、不粘、不發(fā)熱、不留形變動量、機械能都守恒 形變未完全恢復 有發(fā)熱、或有裂紋等 動量守恒、機械能有損失 壓縮形變后完全不恢復動量守恒：碰后同速 機械能損失最多 兩個基本方程 可導出： 判定速度方向： 當m1 ＞ m2 時，v1＞0，v2＞0 — 兩球均沿初速v10方向運動； 當m1＝m2 時， v1＝0，v2＝v10—兩球交換速度，主動球停下，被動球以v10開始運動； 當m1＜m2 時，v1＜0，v2＞0 — 主動球反彈，被動球沿v10方向運動； 當m1＝m2/3時，v1＝? v10 /2，v2＝v10/2—兩球速度等值反向。 原子物理： 原子結構： 原子模型 1.湯姆生提出 “棗糕”模型。 湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，使人們認識到原子內(nèi)部具有復雜的結構。湯姆生的原子模型無法解釋α粒子散射實驗。 2.盧瑟福提出“行星式”模型（核式結構）。 實驗基礎——α粒子散射實驗。 3.波爾的原子模型： 電子軌道量子化： 電子繞核做圓周運動仍然服從經(jīng)典力學規(guī)律。但軌道不是任意的，且不產(chǎn)生電磁輻射。 原子能量量子化： 電子在不同的軌道，原子具有的能量不同。 頻率條件 原子核： 天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認識到原子核也有復雜結構。 放射線有α射線、β射線和γ射線。α射線由氦核流組成，電離能力強，出射速度約為光速的十分之一，但貫穿能力小，一張鋁箔或簿紙就能擋住它；β射線是高速電子流，速度約為光速的十分之九，貫穿本領很強，能穿透幾厘米厚的鋁板，但電離作用較弱。特別注意β射線雖然是電子流，但它來自于原子核，而不是核外電子放出的；γ射線是高能光子流（高頻電磁波），貫穿本領更強，能穿透幾毫米厚的鉛板，但電離作用很弱。 二、原子光譜和波爾理論的聯(lián)系 題六：如圖給出了氫原子的最低的四個能級，氫原子在這些能級之間躍遷，所輻射的光子的頻率最多幾種？其中最小頻率是多少？最小波長又是多少？ 三、原子核 1、天然放射射線及特點 名稱 帶電性 電離能力 穿透能力 構成 速度 實質 a 正 強 弱 c/10 氦核流 b 負 弱 強 0.99c 電子流 g 中 最弱 極強 光子 c 光子流 半衰期 何為“半衰期”？ 放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時間。 氡222的半衰期為3.8天 鐳226的半衰期為1620年 鈾238的半衰期為4.5*109年 聚變和裂變 重核的裂變 核裂變：鈾核在俘獲一個中子后，發(fā)生了一個重核分裂成兩個中等質量的核的反應過程 輕核的聚變 核聚變：輕核結合成質量較大的核叫核聚變。 第28講 動量和原子物理經(jīng)典精講 題一：CD 題二：C 題三：BC 題四： F= （n=0,1,2,3…） 題五：AC 題六：（1）6種；（2）最小頻率對應能級差最小，νn=1.61014Hz；（3）λ=9.7510-8 m。