高考物理二轮复习 第一部分 专题五 碰撞与动量守恒近

(1)滑块 a、b 的质量之比； (2)整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因 碰撞而损失的机械能之比．
解析：(1)设 a、b 质量分别为 m1、m2，a、b 碰撞前 的速度为 v1、v2.由题给图象得
v1＝－2 m/s v2＝1 m/s
a、b 发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速 度为 v，由题给图象可得
v＝23 m/s 由动量守恒定律得 m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v 解得mm12＝18.
(2)由能量守恒得两滑块因碰撞而损失的机械能为 ΔE＝12m1v21＋12m2v22－12(m1＋m2)v2 由图象可知，两滑块最后停止运动，由动能定理得， 两滑块克服摩擦力所做的功为 W＝12(m1＋m2)v2
(2)如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体， 斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和 其面前的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对 冰面 3 m/s 的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体， 在斜面体上上升的最大高度为 h＝0.3 m(h 小于斜面体的 高度)．已知小孩与滑板的总质量为 m1＝30 kg，冰块的质 量为 m2＝10 kg，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加 速度的大小 g＝10 m/s2.
专题五 选修3-5部分
第 12 讲 碰撞与动量守恒 近代物理初步
常考 题型
(1)选择题
(2)填空题
(3)计算题
(1)动量定理和动量守恒定律的应用． 重要 (2)原子的能级跃迁． 考点 (3)光电效应问题．
(4)核反应方程与核能计算．
思想 (1)守恒的思路、类比思想． 方法 (2)临界法、分段法、假设法.
5．(2016·全国甲卷)(1)在下列描述核过程的方程中，
属于 α 衰变的是________，属于 β 衰变的是________， 属于裂变的是________，属于聚变的是________．
A.146C→147S＋－01e B.3125P→3126S＋ －01e C.29328U→29304Th＋42He D.147N＋42He→187O＋11H E.29325U＋10n→15440Xe＋9348Sr＋210n F.31H＋21H→42He＋10n
第一次碰撞后，A 反向运动与 B 发生碰撞，设与 B
发生碰撞后，A 的速度为 vA2 ，B 的速度为 vB1 ，同样有
m－M vA2＝m＋M
vA1＝mm－＋MM2v0.⑤
根据题意，要求 A 只与 B、C 各发生一次碰撞，
应有 vA2≤ vC1.⑥
联立④⑤⑥式得 m2＋4mM－M2≥0, ⑦ 解得 m≥( 5－2)M.⑧ 另一解 m≤－( 5＋2)M 舍去，所以 m 和 M 应满足 的条件为： ( 5－2)M≤m<M.⑨ 答案：( 5－2)M≤m<M
解析：根据动能定理得12mev2e＝eUc 和爱因斯坦光电效 应方程12mev2e＝hν－W0 解得：遏止电压 Uc＝heν－We0，
结合 Uc－ν 图，斜率为 k＝he，截距为 b＝We0，可得 普朗克常量 h＝ek ，所用材料的逸出功 W0＝－eb.
答案：ek －eb
3．(2015·全国新课标Ⅱ卷)滑块 a、b 沿水平面上同一 条直线发生碰撞，碰撞后两者粘在一起运动，经过一段 时间后，从光滑路段进入粗糙路段．两者的位置 x 随时间 t 变化的图象如图所示．求：(导学号 59230051)
解得ΔWE＝12. 答案：(1)18 (2)12
4．(2015·全国新课标Ⅰ卷)如图所示，在足够长的光
滑水平面上，物体 A、B、C 位于同一直线上，A 位于 B、 C 之间．A 的质量为 m，B、C 的质量都为 M，三者都处 于静止状态，现使 A 以某一速度向右运动，求 m 和 M 之 间满足什么条件才能使 A 只与 B、C 各发生一次碰撞．设 物体间的碰撞都是弹性的．
1.(多选)(2015·全国新课标Ⅱ卷)实物粒子和光都具
有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是( ) A．电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样 B．β 射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构 D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构 E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光
①求斜面体的质量； ②通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小 孩？ 解析：(1)α 衰变是一种元素衰变成另一种元素过程中 释放出 α 粒子的现象，选项 C 为 α 衰变；β 衰变为衰变 过程中释放出 β 粒子的现象，选项 A、B 均为 β 衰变；重 核裂变是质量较大的核变成质量较小的核的过程，
解析：A 向右运动与 C 发生第一次碰撞，碰撞过程 中，系统的动量守恒、机械能守恒，设速度方向向右为正， 开始时 A 的速度为 v0 ，第一次碰撞后 C 的速度为 vC ， A 的速度为 vA1 ，由动量守恒定律和机械能守恒得
mv0＝mvA1＋MvC1，① 12mv20＝12mv2A1＋12Mv2C1.②
说明电子是一种波，故 D 正确；光电效应实验中， 光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强 度无关，说明光是一种粒子，故 E 错误．
答案：ACD
2．(2015·全国新课标Ⅰ卷)在某次光电效应实验中，
得到的遏止电压 Uc 与入射光的频率 ν 的 关系如图所示．若该直线的斜率和截距分 别为 k 和 b，电子电荷量的绝对值为 e， 则普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表 示为________．
m－M 联立①②式得 vA1＝m＋Mv0，③ v，且 A 的速度小于 C 的速度，不可能与 B 发生碰撞；如果 m＝ M，第一次碰撞后，A 停止，C 以 A 碰前的速度向右运动， A 不可能与 B 发生碰撞，所以只需要考虑 m < M 的情况．
的频率有关，与入射光的强度无关
解析：电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样，可 以说明电子是一种波，故 A 正确；β 射线在云室中穿过会 留下清晰的径迹，可以说明 β 射线是一种粒子，故 B 错 误；人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，中子衍射说 明中子是一种波，故 C 正确；人们利用电子显微镜观测 物质的微观结构，利用了电子的干涉现象，