1. 子彈打木塊模型 (1) 系統(tǒng)合外力可看為零，因此動量守恒 (2) 系統(tǒng)初動量不為零(一般為一靜一動)，末動量也不為零 (3) 兩者發(fā)生的相對位移等于子彈入射深度(穿出木塊時為木塊寬度) (4) 全過程損失的動能可用公式Ekfs相對兩種經(jīng)典模型兩種經(jīng)典模型 2. “人船模型” (1) 系統(tǒng)原來靜止，因相互作用，一物體的運動使另一物體跟著運動起來 (2) 特點：系統(tǒng)總動量守恒 (3) s人、s船分別為人和船相對于同一參考系的位移量，則有m人s人M船s船 原來靜止的船上，人由船頭走向船尾，在運動過程中人與船組成的系統(tǒng)合外力始終為零，所以動量始終守恒，總動量始終為零，即人的動量與船的動量始終相等： 典題演示1如圖所示，質(zhì)量都為M的A、B船在靜水中均以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在A船的船尾現(xiàn)救生員以水平速度v，向左躍上B船并相對B船靜止， 不計水的阻力救生員躍上B船后，求： (1) 救生員和B船的總動量大小 【答案】 Mv0mv (2) A船的速度大小 典題演示2如圖所示， ABCD是由兩部分光滑軌道平滑連接在一起組成的，AB為水平軌道，BCD是半徑為R的半圓弧軌道，R0.5m.質(zhì)量為M0.99 kg的小物塊，靜止在AB軌道上，一顆質(zhì)量為m0.01kg子彈水平射入物塊但未穿出，物塊與子彈一起運動，恰能貼著軌道內(nèi)側(cè)通過最高點從D點飛出取重力加速度g10m/s2，求： (1) 物塊與子彈一起剛滑上圓弧軌道B點的速度 【答案】 5m/s (2) 子彈擊中物塊前的速度 【答案】 500m/s (3) 系統(tǒng)損失的機械能 【答案】 1237.5JBD 變式訓練2如圖所示，質(zhì)量分別為M10.99 kg和M21 kg的木塊靜置在光滑水平地面上，兩木塊間夾一輕質(zhì)彈簧，一粒質(zhì)量m10 g的子彈以v0100 m/s的速度打入木塊M1中，當子彈在木塊M1中相對靜止的瞬間求： (1) 木塊M1速度的大小 【答案】 1 m/s (2) 彈簧被壓縮到最短瞬間木塊M2的速度 【答案】 0.5 m/s (3) 彈簧的最大彈性勢能 【答案】 0.25 J 1. 應用動量定理和動能定理時，研究對象一般是單個物體，而應用動量守恒定律和機械能守恒定律時，研究對象必定是系統(tǒng)；此外，這些規(guī)律都是運用于物理過程，而不是對于某一狀態(tài)(或時刻)因此，在用它們解題時，首先應選好研究對象和研究過程對象和過程的選取直接關(guān)系到問題能否解決以及解決起來是否簡便選取時應注意以下幾點：動量和能量觀點的綜合應用動量和能量觀點的綜合應用 (1) 選取研究對象和研究過程，要建立在分析物理過程的基礎上臨界狀態(tài)往往應作為研究過程的開始或結(jié)束狀態(tài) (2) 要能視情況對研究過程進行恰當?shù)睦硐牖幚?(3) 可以把一些看似分散的、相互獨立的物體圈在一起作為一個系統(tǒng)來研究，有時這樣做，可使問題大大簡化 (4) 有的問題，可以選取這部分物體作研究對象，也可以選取那部分物體作研究對象；可以選這個過程作研究過程，也可以選那個過程作研究過程；這時，首選大對象、長過程 2. 確定對象和過程后，就應在分析的基礎上選用物理規(guī)律來解題，規(guī)律選用的一般原則是： (1) 對單個物體，宜選用動量定理和動能定理，其中涉及時間的問題，應選用動量定理，而涉及位移的應選用動能定理 (2) 若是多個物體組成的系統(tǒng)，優(yōu)先考慮兩個守恒定律 (3) 若涉及系統(tǒng)內(nèi)物體的相對位移(路程)并涉及摩擦力的，要考慮應用能量守恒定律 典題演示3如圖所示，在離地面H5.45m的O處用長L0.45m的不可伸長的細線掛一質(zhì)量為0.09kg的爆竹(火藥質(zhì)量忽略不計)，把爆竹拉起至D點使細線水平伸直，點燃導火線后將爆竹靜止釋放，爆竹剛好到達最低點B時炸成質(zhì)量相等的兩塊，一塊朝相反方向水平拋出，落到地面上的A處，拋出的水平距離s5m.另一塊仍系在細線上繼續(xù)做圓周運動，空氣阻力忽略不計，取g10m/s2.求： (1) 爆竹爆炸前瞬間的速度大小v0. 【答案】 3 m/s (2) 繼續(xù)做圓周運動的那一塊在B處對細線的拉力T的大小 【答案】 12.55 N (3) 火藥爆炸釋放的能量E. 【答案】 2.88 J 1. 幾個概念 (1) 光電子：在光電效應中，被光從金屬中“打”出的電子 (2) 光電流：光電子形成的電流 (3) 飽和光電流：在一定頻率與強度的光照射下的最大光電流，不再隨電壓的升高而增大有關(guān)光電效應的幾個概念及其對應關(guān)系有關(guān)光電效應的幾個概念及其對應關(guān)系 (5) “光電子的最大初動能”與“光電子的動能”：光照射到金屬表面時，電子吸收光子的能量，就可能向各個方向運動，運動過程中要克服原子核和其他原子的阻礙而損失一部分能量，剩余部分能量轉(zhuǎn)化為光電子的初動能所以金屬表面的電子，只需克服原子核的引力做功就能從金屬表面逸出，那么這些光電子具有最大初動能，其值為EkmhW(式中W為金屬的逸出功)而不從金屬表面發(fā)射的光電子，在逸出的過程中損失的能量會更多，所以此時光電子的動能EkEkm. 典題演示4以往我們認識的光電效應是單光子光電效應，即一個電子只能短時間內(nèi)吸收到一個光子而從金屬表面逸出強激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在短時間內(nèi)吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應，這已被實驗證實光電效應實驗裝置示意圖如圖所示用頻率為的普通光源照射陰極K，沒有發(fā)生光電效應，換同樣頻率為的強激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應；此時，若加上反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽極A接電源負極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場，逐漸增大U，光電流會逐漸減??；當光電流恰好減小到零時，所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電荷量)()B 變式訓練4用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖所示則這兩種光() A. 照射該光電管時a光使其逸出的光電子最大初動能大 B. b光光子能量比a大 C. 用b光照射光電管時，金屬的逸出功大 D. 達到飽和光電流時，用a光照射光電管單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)多BD與能級有關(guān)的能量問題與能級有關(guān)的能量問題 4. 氫原子能級躍遷問題的注意事項 (1) 每個氫原子每次躍遷能吸收或輻射一個特定頻率的光子比如吸收能量時，如果光子的能量足夠大，則吸收后一定發(fā)生電離；如果光子能量恰好滿足量子化的條件，則剛好全部被吸收；如果光子能量吸收后不足以產(chǎn)生躍遷或電離，則這種光子不會被吸收 (2) 一群原子和一個原子在處理問題的時候是有區(qū)別的氫原子核外只有一個電子，這個電子在某個時刻只能處在某一個可能的軌道上，在某段時間內(nèi)，由某一軌道躍遷到另一軌道時，可能的情況只有一種但是如果有大量的氫原子，這些原子的核外電子躍遷時就會有各種情況出現(xiàn)了 (3) 計算氫原子能級躍遷放出或吸收光子的頻率和波長時，要注意能級的能量值均為負值，且單位應為“eV”，計算時需要換算成“J” 典題演示5(1) 能量為Ei的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子這一能量Ei稱為氫的電離能現(xiàn)用一頻率為的光子從基態(tài)氫原子中擊出了一電子，該電子在遠離核以后速度的大小為_(用光子頻率、電子質(zhì)量m、氫原子的電離能Ei和普朗克常量h表示) (2) 氫原子在基態(tài)時軌道半徑r10.531010 m，能量E113.6 eV，求氫原子處于基態(tài)時：(已知e1.61019 C，k9.0109 Nm2/C2，h6.631034 Js) 電子的動能 【答案】 13.6 eV 原子的電勢能 【答案】 27.2 eV 用波長是多少的光照射可使其電離 【答案】 9.14108 m 【答案】 0.85 eV (2) 求電子在n4軌道上運動的動能 【答案】 0.85 eV (3) 若要使處于n2的氫原子電離，至少要用頻率多大的光照射氫原子？ 【答案】 8.211014 Hz 動量守恒定律、能量守恒定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律之一大到天體，小到微觀粒子，無論相互作用的是什么性質(zhì)的力，動量守恒定律都是適用的因此動量守恒定律也適用于原子或原子核之間的相互作用 解答時應用的規(guī)律為：核反應與動量守恒定律、能量守恒定律的綜合應用核反應與動量守恒定律、能量守恒定律的綜合應用 1. 質(zhì)量數(shù)守恒：參加反應前各物質(zhì)質(zhì)量數(shù)之和，等于反應后各物質(zhì)質(zhì)量數(shù)之和 2. 電荷守恒定律：電荷既不會消滅，也不會創(chuàng)生，只會從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷總量不變 3. 動量守恒定律：系統(tǒng)不受外力或所受的外力之和為零(或系統(tǒng)內(nèi)力遠大于系統(tǒng)外力)，系統(tǒng)的動量保持不變 4. 機械能守恒定律：在彈性碰撞中，碰撞前后系統(tǒng)總機械能保持不變 5. 能量守恒定律：能量不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持不變 (2) 已知衰變放出的光子的動量可忽略，求粒子的動能 【答案】 5.034 MeV 【答案】 3.26 MeV (2) 若兩個氘核以相等的動能0.35 MeV發(fā)生對心碰撞即可發(fā)生上述核反應，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，則反應中生成的He核和中子的動能各是多少？ 【答案】 He核的動能為 0.99 MeV，中子的動能為2.97 MeV