内容正文:
第二部分 高考热点研究
物理 选修3-5(配教科版)
热点一 动量和动量守恒定律
热点二 碰撞
热点三 原子结构 氢原子光谱
热点四 放射性 核反应 核能
热点五 光电效应 波粒二象性
物理 选修3-5(配教科版)
1.高考热点内容及要求
本讲要求理解冲量和动量的概念,知道动量守恒定律成立的条件及内容,知道动量守恒定律的普遍意义,会用动量守恒定律解决基本问题.
动量和动量守恒定律
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2.高考命题趋势
在新课标地区的考试大纲中,对本讲内容要求有所降低,因此出现大型高难度综合题的可能性不大,出题形式还是以选择、计算、实验为主.从近五年的高考试题来看,本讲是高考考查的重点之一,并多次出现动量守恒和能量守恒相结合的综合计算题.
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1.(2013·高考天津卷)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m接力三连冠.观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出.在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )
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A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功
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解析:乙推甲的过程中,甲、乙间产生大小相等、方向相反的作用力和反作用力,由I=Ft可知,甲对乙的冲量和乙对甲的冲量等大反向,选项A错误.又由动量定理I=Δp知,选项B正确.甲、乙的质量不一定相等,故对地的位移不同,做功不一定相同,所以动能的变化也不一定相同,选项C、D错误.
答案:B
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2.(2013·高考福建卷)将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )
A.eq \f(m,M)v0
B.eq \f(M,m)v0
C.eq \f(M,M-m)v0
D.eq \f(m,M-m)v0
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解析:根据动量守恒定律mv0=(M-m)v,得v=eq \f(m,M-m)v0,选项D正确.
答案:D
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3.(2012·高考重庆卷)如图所示,质量为m的人站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比.当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下.跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的v-t图像为( )
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解析:以人和车为研究系统,在人跳离车时动量守恒,以v0方向为正方向,设人跳离车后车的速度是v,则3mv0=2mv-mv0,得v=2v0.跳离车前μ·3mg=3ma1,a1=μg,跳离车后μ·2mg=2ma2,a2=μg,则a1=a2,知跳离车前后两图线平行.综上所述选项B正确,选项A、C、D错误.
答案:B
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4.(2014·新课标全国卷Ⅱ)现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间.
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实验测得滑块A的质量m1=0.310 kg,滑块B的质量m2=0.108 kg,遮光片的宽度d=1.00 cm;打点计时器所用交流电的频率f=50.0 Hz.
将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰.碰后光电计时器显示的时间为ΔtB=3.500 ms,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示.
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若实验允许的相对误差绝对值eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(碰撞前后总动量之差,碰前总动量)))×100%))最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程.
解析:按定义,滑块运动的瞬时速度大小v为v=eq \f(Δs,Δt)①
式中Δs为滑块在很短时间Δt内经过的路程.
设纸带上打出相邻两点的时间间隔为ΔtA,则
ΔtA=eq