1、.*选考导航选考导航知识内容知识内容考试要求考试要求历次选考统计历次选考统计2016/04 2016/102017/042017/11 2018/04 2018/11动量守恒动量守恒定律定律动量和动量定理动量和动量定理c23232222动量守恒定律动量守恒定律c2322碰撞碰撞d22反冲运动火箭反冲运动火箭b23波粒二象波粒二象性性能量量子化能量量子化b1614光的粒子性光的粒子性c161514粒子的波动性粒子的波动性c1615概率波概率波b不确定性关系不确定性关系b14.*原子原子结构结构电子的发现电子的发现a原子的核式结构模型原子的核式结构模型b氢原子光谱氢原子光谱b玻尔的原子模型玻尔的原
2、子模型c1415141515原子核原子核原子核的组成原子核的组成a放射性元素的衰变放射性元素的衰变c14141415探测射线的方法探测射线的方法a放射性的应用与防护放射性的应用与防护a核力与结合能核力与结合能c161514核裂变核裂变c1614核聚变核聚变c14粒子和宇宙粒子和宇宙a实验实验17探究碰撞中的不变量探究碰撞中的不变量21.*第第1讲动量定理动量守恒定律及其应用讲动量定理动量守恒定律及其应用.*知识排查知识排查动量及动量定理动量及动量定理1.动量动量(1)定义：运动物体的质量和定义：运动物体的质量和_的乘积叫做物体的动量，通常用的乘积叫做物体的动量，通常用p来表示。来表示。(2)表
3、达式：表达式：p_。(3)单位：单位：_。(4)标矢性：动量是矢量，其方向和标矢性：动量是矢量，其方向和_方向一样。方向一样。(5)动量的瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，针对某一动量的瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，针对某一_而言。而言。(6)动量的变化量：是矢量，其表达式动量的变化量：是矢量，其表达式ppp为矢量式，当为矢量式，当p、p在同一条直在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算。线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算。kgm/s速度速度mv速度速度时刻时刻.*2.冲量冲量(1)定义：力定义：力F与力的作用时间与力的作用时间t的的_。(2)定义式
4、：定义式：I_，单位是，单位是_。(3)方向：恒力作用时，与力的方向方向：恒力作用时，与力的方向_。(4)物理意义：是一个过程量，表示力在时间上积累的作用效果。物理意义：是一个过程量，表示力在时间上积累的作用效果。FtNs乘积乘积一样一样.*3.动量定理动量定理(1)内容：物体在一个过程始末的内容：物体在一个过程始末的_等于它在这个过程中所受等于它在这个过程中所受_的冲的冲量。量。(2)表达式：表达式：ppI合合。(3)动量定理既适用于恒力，也适用于变力。动量定理既适用于恒力，也适用于变力。动量变化动量变化合力合力.*1.内容：如果一个系统内容：如果一个系统_，或者所受，或者所受_为为0，这个
5、系统的总动量，这个系统的总动量保持不变。保持不变。2.表达式：表达式：m1v1m2v2_。3.适用条件适用条件(1)理想守恒：系统不受外力或所受理想守恒：系统不受外力或所受_为零，那么系统动量守恒。为零，那么系统动量守恒。(2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远_外力时，系统的动量可近外力时，系统的动量可近似看成守恒。似看成守恒。(3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。动量守恒定律动量守恒定律m1v1m2v2不受外力不受外力外力的矢量和外力的矢
6、量和外力的合力外力的合力大于大于.*1.碰撞碰撞(1)定义：定义：碰撞碰撞是指物体间的相互作用持续时间是指物体间的相互作用持续时间_，而物体间的相互作用力，而物体间的相互作用力_的现象。的现象。(2)特点：在碰撞现象中，一般都满足内力特点：在碰撞现象中，一般都满足内力_外力，可认为相互碰撞的系统外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒。动量守恒。碰撞反冲运动火箭碰撞反冲运动火箭远大于远大于很短很短很大很大.*(3)分类分类动量是否守恒动量是否守恒机械能是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞弹性碰撞守恒守恒_非弹性碰撞非弹性碰撞守恒守恒有损失有损失完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞守恒守恒损失损失_守恒守恒最大最大
7、.*2.反冲运动反冲运动(1)反冲：根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在反冲：根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在_的作用下分裂为两个的作用下分裂为两个局部，一局部向某个方向运动，另一局部必然向局部，一局部向某个方向运动，另一局部必然向_的方向运动。的方向运动。(2)反冲现象的应用及防止反冲现象的应用及防止应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边_，可以自动改变喷水的方向。，可以自动改变喷水的方向。防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的_，所以用步枪
8、射击，所以用步枪射击时要把枪身抵在时要把枪身抵在_，以减少反冲的影响。，以减少反冲的影响。内力内力相反相反旋转旋转准确性准确性肩部肩部.*3.火箭火箭(1)火箭的原理火箭的原理火箭的工作原理是火箭的工作原理是_运动，其反冲过程运动，其反冲过程_守恒，它靠向后喷出的气流的反守恒，它靠向后喷出的气流的反冲作用而获得冲作用而获得_的速度。的速度。(2)影响火箭获得速度大小的因素影响火箭获得速度大小的因素喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为_m/s。火箭的质量比：指火箭起飞时的质量与火箭的质量比：指火箭起飞时的质量与_之比，决定于之比，决定于火箭的构造和材料
9、。现代火箭的质量比一般小于火箭的构造和材料。现代火箭的质量比一般小于_。喷气速度喷气速度_，质量比，质量比_，火箭获得的速度，火箭获得的速度_。2000400010反冲反冲动量动量向前向前火箭除燃料外的箭体质量火箭除燃料外的箭体质量越大越大越大越大越大越大.*小题速练小题速练1.思考判断思考判断(1)动量越大的物体，其速度越大动量越大的物体，其速度越大()(2)物体的动量越大，其惯性也越大物体的动量越大，其惯性也越大()(3)物体所受合力不变，那么动量也不改变物体所受合力不变，那么动量也不改变()(4)物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零()(5
10、)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向一样物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向一样()(6)物体所受的合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的物体所受的合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的()(7)物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒物体相互作用时动量守恒，但机械能不一定守恒().*(8)做匀速圆周运动的物体动量不变做匀速圆周运动的物体动量不变()(9)物体的动能不变，其动量一定不变物体的动能不变，其动量一定不变()(10)应用动量守恒定律时，速度应相对同一参考系应用动量守恒定律时，速度应相对同一参考系()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8
11、)(9)(10).*2.以下关于动量的说法正确的选项是以下关于动量的说法正确的选项是()A.质量大的物体动量一定大质量大的物体动量一定大B.速度大的物体动量一定大速度大的物体动量一定大C.两物体动能相等，动量不一定一样两物体动能相等，动量不一定一样D.两物体动能相等，动量一定相等两物体动能相等，动量一定相等答案答案C.*3.(多项选择多项选择)如图如图1所示，在光滑的水平面上有静止的物体所示，在光滑的水平面上有静止的物体A和和B。物体。物体A的质量是的质量是B的的2倍，两物体中间用被细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连。当把细绳剪断，弹倍，两物体中间用被细绳束缚的处于压缩状态的轻质弹簧相连。当
12、把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中簧在恢复原长的过程中()图图1A.A的速率是的速率是B的的2倍倍B.A的动量大于的动量大于B的动量的动量C.A受的力等于受的力等于B受的力受的力D.A、B组成的系统的总动量为零组成的系统的总动量为零答案答案CD.*4.人教版选修人教版选修35P16T5改编改编某机车以某机车以0.8m/s的速度驶向停在铁轨上的的速度驶向停在铁轨上的15节车厢，节车厢，跟它们对接。机车跟第跟它们对接。机车跟第1节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度，紧接着节车厢相碰后，它们连在一起具有一个共同的速度，紧接着又跟第又跟第2节车厢相碰，就这样，直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢
13、的质量都相等，节车厢相碰，就这样，直至碰上最后一节车厢。设机车和车厢的质量都相等，那么跟最后一节车厢相碰后车厢的速度为那么跟最后一节车厢相碰后车厢的速度为(铁轨的摩擦忽略不计铁轨的摩擦忽略不计)()答案答案B.*动量和动量定理动量和动量定理1.冲量的计算方法冲量的计算方法(1)计算冲量可以使用定义式计算冲量可以使用定义式IFt求解，此方法仅限于恒力的冲量，无需考虑物求解，此方法仅限于恒力的冲量，无需考虑物体的运动状态。体的运动状态。(2)利用利用Ft图象计算，图象计算，Ft围成的面积可以表示冲量，该种方法可以计算变力围成的面积可以表示冲量，该种方法可以计算变力的冲量。的冲量。.*2.动量、动能
14、、动量变化量的比较动量、动能、动量变化量的比较.*3.用动量定理解题的根本思路用动量定理解题的根本思路4.用动量定理解释现象用动量定理解释现象(1)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。越小。(2)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，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。动量变化越小。.*【典例】质量为【典例】质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性平安带的保护，使他的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性平安带的保护
15、，使他悬挂起来。弹性平安带的缓冲时间悬挂起来。弹性平安带的缓冲时间1.2s，平安带长，平安带长5m，g取取10m/s2，那么平安带所，那么平安带所受的平均冲力的大小为受的平均冲力的大小为()A.500NB.1100NC.600ND.100N解析选取人为研究对象，解析选取人为研究对象，人下落过程人下落过程v22gh，v10m/s，缓冲过程由动量定理缓冲过程由动量定理(Fmg)tmv，由牛顿第三定律，平安带所受的平均冲力为由牛顿第三定律，平安带所受的平均冲力为1100N。答案答案B.*1.(多项选择多项选择)对任何一个一定质量的物体，以下说法正确的选项是对任何一个一定质量的物体，以下说法正确的选项
16、是()A.物体的动量发生变化，其动能一定发生变化物体的动量发生变化，其动能一定发生变化B.物体的动量发生变化，其动能不一定发生变化物体的动量发生变化，其动能不一定发生变化C.物体的动能发生变化，其动量一定发生变化物体的动能发生变化，其动量一定发生变化D.物体的动能发生变化，其动量不一定发生变化物体的动能发生变化，其动量不一定发生变化解析物体的动量发生变化，可能是方向改变也可能是大小改变，所以物体的动能解析物体的动量发生变化，可能是方向改变也可能是大小改变，所以物体的动能不一定发生变化，应选项不一定发生变化，应选项A错误，错误，B正确；物体的动能变化，速度大小一定变化，那正确；物体的动能变化，速
17、度大小一定变化，那么动量一定发生变化，应选项么动量一定发生变化，应选项C正确，正确，D错误。错误。答案答案BC.*2.(多项选择多项选择)如图如图2所示，篮球运发动接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接所示，篮球运发动接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以()图图2A.减小球的动量的变化量减小球的动量的变化量B.减小球对手作用力的冲量减小球对手作用力的冲量C.减小球的动量变化率减小球的动量变化率D.延长接球过程的时间来减小手受到的作用力延长接球过程的时间来减小手受到的作用力.*答案答案CD.*3.在水平
18、力在水平力F30N的作用下，质量的作用下，质量m5kg的物体由静止开场沿水平面运动。物体与的物体由静止开场沿水平面运动。物体与水平面间的动摩擦因数水平面间的动摩擦因数0.2，假设，假设F作用作用6s后撤去，撤去后撤去，撤去F后物体还能向前运动多后物体还能向前运动多长时间才停顿？长时间才停顿？(g取取10m/s2).*答案答案12s法二法二用动量定理解，研究全过程。用动量定理解，研究全过程。选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程中的初、末状态物体的速度选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程中的初、末状态物体的速度都等于零。都等于零。取水平力取水平力F的方向为正方向，根据动量定理得
19、的方向为正方向，根据动量定理得(Fmg)t1(mg)t20.*1.动量守恒的判断动量守恒的判断(1)明确系统由哪几个物体组成。明确系统由哪几个物体组成。(2)对系统中各物体进展受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。对系统中各物体进展受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。(3)看所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判定系统的动量是看所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判定系统的动量是否守恒。否守恒。注意：动量守恒的条件和机械能守恒的条件不同。机械能守恒的条件是只有重力、注意：动量守恒的条件和机械能守恒的条件不同。机械能守恒的条件是只有重力、弹力做功，动量守恒的条件是系
20、统不受外力或所受外力的合力为零。弹力做功，动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力的合力为零。动量守恒定律的应用动量守恒定律的应用.*2.动量守恒定律的理解动量守恒定律的理解(1)矢量性：表达式中涉及的都是矢量，需要首先选取正方向，分清各物体初末动矢量性：表达式中涉及的都是矢量，需要首先选取正方向，分清各物体初末动量的正、负。量的正、负。(2)瞬时性：动量是状态量，动量守恒指对应每一时刻的总动量都和初时刻的总动瞬时性：动量是状态量，动量守恒指对应每一时刻的总动量都和初时刻的总动量相等。不同时刻的动量不能相加。量相等。不同时刻的动量不能相加。(3)同一性：速度的大小跟参考系的选取有关，应用动量守恒
21、定律，各物体的速度同一性：速度的大小跟参考系的选取有关，应用动量守恒定律，各物体的速度必须是相对同一参考系的速度。一般选地面为参考系。必须是相对同一参考系的速度。一般选地面为参考系。(4)普适性：它不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；普适性：它不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。.*3.动量守恒定律的解题步骤动量守恒定律的解题步骤.*【典例【典例1】在高速公路上发生了一起交通事故，一辆质量为】在高速公路上发生了一起交通事故，一辆质量为1
22、500kg向南行驶的长途向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为客车迎面撞上了一辆质量为3000kg向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一小段距离后停顿，根据测速仪的测定，长途客车碰前以滑行了一小段距离后停顿，根据测速仪的测定，长途客车碰前以20m/s的速率行驶，的速率行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率是由此可判断卡车碰前的行驶速率是()A.小于小于10m/sB.大于大于10m/s小于小于20m/sC.大于大于20m/s小于小于30m/sD.大于大于30m/s小于小于40m/s.*解析解析由于碰撞过程时间极短，两车之间的作用力远大于它们所受到的阻
23、力，可认由于碰撞过程时间极短，两车之间的作用力远大于它们所受到的阻力，可认为碰撞过程中两车的动量守恒。设向南为正方向，客车的质量为为碰撞过程中两车的动量守恒。设向南为正方向，客车的质量为m11500kg、速、速度为度为v120m/s，卡车的质量为，卡车的质量为m23000kg、速率为、速率为v2。由于碰后两车撞在一起向。由于碰后两车撞在一起向南滑行，故碰后两车的共同速度南滑行，故碰后两车的共同速度v0。根据动量守恒定律有：根据动量守恒定律有：m1v1m2v2(m1m2)v所以所以m1v1m2v20代入数据得：代入数据得：v210m/s答案答案A.*【典例【典例2】人教版选修人教版选修35P17
24、T6改编改编如图如图3所示，在光滑水平面的左侧固定一竖所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，直挡板，A球在水平面上静止放置，球在水平面上静止放置，B球向左运动与球向左运动与A球发生正碰，球发生正碰，B球碰撞前、后球碰撞前、后的速率之比为的速率之比为3 1，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次球垂直撞向挡板，碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次碰撞，那么碰撞，那么A、B两球的质量比为两球的质量比为()图图3A.12B.21C.14D.41.*答案答案D.*1.(多项选择多项选择)以下相互作用的过程中，可以认为系统动量守恒的是以下相互作用的过程中，可以认为系统动量守恒的是().
25、*解析解析动量守恒的条件是相互作用的物体系统不受外力或所受外力的合力为零，动量守恒的条件是相互作用的物体系统不受外力或所受外力的合力为零，而相互作用过程中内力远大于外力时也可认为动量守恒。图而相互作用过程中内力远大于外力时也可认为动量守恒。图A中，滑轮男孩推滑轮中，滑轮男孩推滑轮女孩的过程中，内力远大于外力，因此系统的动量可认为守恒；图女孩的过程中，内力远大于外力，因此系统的动量可认为守恒；图B和图和图D中，在中，在两物体相互作用的过程中，没有满足内力远大于外力的条件，系统的动量不守恒；两物体相互作用的过程中，没有满足内力远大于外力的条件，系统的动量不守恒；图图C中，太空中无空气阻力作用，太空
26、人发射子弹过程中动量守恒。中，太空中无空气阻力作用，太空人发射子弹过程中动量守恒。答案答案AC.*2.如图如图4所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150kg，碰撞前向右运动，速度的大小，碰撞前向右运动，速度的大小为为4.5m/s，乙同学和他的车的总质量为，乙同学和他的车的总质量为200kg，碰撞前向左运动，速度的大小为，碰撞前向左运动，速度的大小为4.25m/s，那么碰撞后两车共同的运动速度为，那么碰撞后两车共同的运动速度
27、为(取向右为正方向取向右为正方向)()图图41m/sD.0.5m/s.*解析解析两车碰撞过程动量守恒两车碰撞过程动量守恒m1v1m2v2(m1m2)v答案答案D.*1.碰撞过程遵循的原那么碰撞过程遵循的原那么(1)系统的动量守恒原那么。系统的动量守恒原那么。(2)系统的动能不增加。系统的动能不增加。(3)物理情景要合理物理情景要合理假设碰前两物体同向运动，那么应有假设碰前两物体同向运动，那么应有v后后v前，碰后原来在前的物体速度一定增前，碰后原来在前的物体速度一定增大，假设碰后两物体同向运动，那么应有大，假设碰后两物体同向运动，那么应有v前前v后后。碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可
28、能都不改变。碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。碰撞问题碰撞问题.*2.三种典型碰撞的特点三种典型碰撞的特点(1)弹性碰撞：动量守恒，没有动能损失。弹性碰撞：动量守恒，没有动能损失。(2)非弹性碰撞：动量守恒，有动能损失。非弹性碰撞：动量守恒，有动能损失。(3)完全非弹性碰撞：动量守恒，动能损失到达最大限度，碰撞完成后系统物体的完全非弹性碰撞：动量守恒，动能损失到达最大限度，碰撞完成后系统物体的速度一样。速度一样。.*【典例】如图【典例】如图5所示，两小车所示，两小车A、B置于光滑水平面上，质量分别为置于光滑水平面上，质量分别为m和和2m，一轻质，一轻质弹簧两端分别固定在两
29、小车上，开场时弹簧处于拉伸状态，用手固定两小车。现在弹簧两端分别固定在两小车上，开场时弹簧处于拉伸状态，用手固定两小车。现在先释放小车先释放小车B，当小车，当小车B的速度大小为的速度大小为3v时，再释放小车时，再释放小车A，此时弹簧仍处于拉伸状，此时弹簧仍处于拉伸状态；当小车态；当小车A的速度大小为的速度大小为v时，弹簧刚好恢复原长。自始至终弹簧都未超出弹性限时，弹簧刚好恢复原长。自始至终弹簧都未超出弹性限度。求：度。求：图图5(1)弹簧刚恢复原长时，小车弹簧刚恢复原长时，小车B的速度大小；的速度大小；(2)两小车相距最近时，小车两小车相距最近时，小车A的速度大小；的速度大小；(3)求两小车相
30、距最近时，弹簧弹性势能大小。求两小车相距最近时，弹簧弹性势能大小。.*解析解析(1)设弹簧刚恢复原长时，小车设弹簧刚恢复原长时，小车B速度为速度为vB，以以A、B两车和弹簧为研究对象，小车两车和弹簧为研究对象，小车B速度为速度为3v开场开场到小车到小车A速度为速度为v过程，此系统动量守恒，列方程有：过程，此系统动量守恒，列方程有：2m3v2mvBm(v)解得解得vB3.5v(2)两小车相距最近时速度一样，由动量守恒定律有：两小车相距最近时速度一样，由动量守恒定律有：2m3v(2mm)vA解得解得vA2v.*(3)从弹簧刚恢复原长到两小车相距最近过程用能量守恒定律有从弹簧刚恢复原长到两小车相距最
31、近过程用能量守恒定律有.*1.如图如图6所示，质量为所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内外表不光的盒子放在光滑的水平面上，盒子内外表不光滑，盒内放有一块质量为滑，盒内放有一块质量为m的物体，某时刻给物体一个水平向右的初的物体，某时刻给物体一个水平向右的初速度速度v0，那么在物体与盒子前后壁屡次往复碰撞后，那么在物体与盒子前后壁屡次往复碰撞后()图图6.*答案答案D.*2.如图如图7所示，一质量为所示，一质量为0.5kg的小球的小球A以以2.0m/s的速度和静止于光滑水平面上、质量的速度和静止于光滑水平面上、质量为为1kg的另一大小一样的小球的另一大小一样的小球B发生正碰，碰撞后它以发
32、生正碰，碰撞后它以0.2m/s的速度反弹。求：的速度反弹。求：图图7(1)原来静止小球原来静止小球B获得的速度大小；获得的速度大小；(2)碰撞过程中损失的机械能。碰撞过程中损失的机械能。.*解析解析(1)A、B两小球碰撞过程中动量守恒，设小球两小球碰撞过程中动量守恒，设小球B的速度为的速度为v，那么，那么mAvAmAvAmBv，代入数据解得代入数据解得v1.1m/s。(2)由由A、B两小球组成的系统能量守恒有两小球组成的系统能量守恒有解得解得E0.385J答案答案(1)1.1m/s(2)0.385J.*动量守恒定律与其他知识综合应用类问题的求解，与一般的力学问题求解思路并动量守恒定律与其他知识
33、综合应用类问题的求解，与一般的力学问题求解思路并无差异，只是问题的情景更复杂多样，分析清楚物理过程，正确识别物理模型是无差异，只是问题的情景更复杂多样，分析清楚物理过程，正确识别物理模型是解决问题的关键。解决问题的关键。动量和电磁学问题的综合应用动量和电磁学问题的综合应用.*【典例】【典例】(20174月浙江选考月浙江选考)间距为间距为l的两平行金属导轨由水平局部和倾斜局部平滑的两平行金属导轨由水平局部和倾斜局部平滑连接而成，如图连接而成，如图8所示，倾角为所示，倾角为的导轨处于大小为的导轨处于大小为B1，方向垂直导轨平面向上的匀，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间强磁场区间中，水平导轨上的无
34、磁场区间静止放置一质量为中，水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3m的的“联动双杆联动双杆(由两根长为由两根长为l的金属杆，的金属杆，cd和和ef，用长度为，用长度为L的刚性绝缘杆连接而成的刚性绝缘杆连接而成)，在，在“联动双杆联动双杆右侧存在大小为右侧存在大小为B2，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间，其长度大于，其长度大于L，质量为质量为m，长为，长为l的金属杆的金属杆ab，从倾斜导轨上端释放，到达匀速后进入水平导轨，从倾斜导轨上端释放，到达匀速后进入水平导轨(无能无能量损失量损失)，杆，杆ab与与“联动双杆发生碰撞后杆联动双杆发生碰撞后杆ab和和cd
35、合在一起形成合在一起形成“联动三杆，联动三杆，“联动三杆继续沿水平导轨进入磁场区间联动三杆继续沿水平导轨进入磁场区间并从中滑出，运动过程中，杆并从中滑出，运动过程中，杆ab、cd和和ef与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。杆与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。杆ab、cd和和ef电阻均为电阻均为R0.02，m0.1kg，l0.5m，L0.3m，30，B10.1T，B20.2T。不计摩擦阻力。不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。求：和导轨电阻，忽略磁场边界效应。求：.*图图8(1)杆杆ab在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小v0；(2)联动三杆进入磁场区间联
36、动三杆进入磁场区间前的速度大小前的速度大小v；(3)联动三杆滑过磁场区间联动三杆滑过磁场区间产生的焦耳热产生的焦耳热Q。.*解析解析沿着斜面正交分解，最大速度时重力分力与安培力平衡沿着斜面正交分解，最大速度时重力分力与安培力平衡(1)感应电动势感应电动势EB1lv0安培力安培力FB1Il.*(3)进入进入B2磁场区域，设速度变化磁场区域，设速度变化v，由动量定理有，由动量定理有出出B2磁场后磁场后“联动三杆联动三杆的速度为的速度为vv2v1.0m/sIB2lt4mv答案答案(1)6m/s(2)1.5m/s(3)0.25J.*.*图图9(1)小球小球C与小球与小球B碰撞后的速度为多大；碰撞后的速
37、度为多大；(2)小球小球B的带电荷量的带电荷量q为多少；为多少；(3)当小球当小球B和和C一起向下运动与小球一起向下运动与小球A距离多远时，其速度最大？速度的最大值为距离多远时，其速度最大？速度的最大值为多少？多少？(可保存根号可保存根号).*解析解析(1)小球小球C自由下落自由下落H距离的速度距离的速度小球小球C与小球与小球B发生碰撞，由动量守恒定律得：发生碰撞，由动量守恒定律得：mv02mv1所以所以v12m/s(2)小球小球B在碰撞前处于平衡状态，对在碰撞前处于平衡状态，对B球进展受力分析知：球进展受力分析知：.*由能量守恒得：由能量守恒得：.*2.(2018嘉兴市期末嘉兴市期末)如图如
38、图10所示，两根水平放置的所示，两根水平放置的“形平行金属导轨相距形平行金属导轨相距L0.5m，导轨电阻不计。在导轨矩形区域，导轨电阻不计。在导轨矩形区域MNPO中有竖直向上的匀强磁场中有竖直向上的匀强磁场B1，在，在MN左侧的导轨处于水平向左的匀强磁场左侧的导轨处于水平向左的匀强磁场B2中，中，B1B21.0T。金属棒。金属棒ab悬挂悬挂在力传感器下，保持水平并与导轨良好接触。金属棒在力传感器下，保持水平并与导轨良好接触。金属棒cd垂直于水平导轨以速度垂直于水平导轨以速度v04m/s进入进入B1磁场，与竖直导轨碰撞后不反弹，此过程中通过金属棒磁场，与竖直导轨碰撞后不反弹，此过程中通过金属棒c
39、d的电的电荷量荷量q0.25C，ab、cd上产生的总焦耳热上产生的总焦耳热Q0.35J。金属棒。金属棒ab、cd的质量均的质量均为为m0.10kg，电阻均为，电阻均为R1.0。不计一切摩擦。求：。不计一切摩擦。求：图图10.*(1)金属棒金属棒cd刚进入磁场时，传感器的示数变化了多少？刚进入磁场时，传感器的示数变化了多少？(2)MN与与OP间的距离间的距离d；(3)金属棒金属棒cd经过磁场经过磁场B1的过程中受到的安培力的冲量大小。的过程中受到的安培力的冲量大小。金属棒金属棒ab受到的安培力受到的安培力F安安B2IL传感器增加的示数传感器增加的示数F传传F安安0.5N(2)金属棒金属棒cd经过区域经过区域MNOP时的平均感应电动势为时的平均感应电动势为.*(3)金属棒金属棒cd与竖直导轨碰撞之前与竖直导轨碰撞之前ab、cd系统能量守恒，系统能量守恒，其中其中B1Ld.*那么金属棒那么金属棒cd离开离开B1磁场时的速度磁场时的速度v3m/s那么那么cd经过磁场经过磁场B1过程中受到的安培力的冲量过程中受到的安培力的冲量I安安mvmv0代入数据得代入数据得I安安0.1kgm/s。答案答案(1)0.5N(2)1m(3)0.1kgm/s.*
