专题动量守恒原子物理.pptx

第1页/共46页第2页/共46页第3页/共46页第4页/共46页 如图91所示，弧形轨道与水平轨道平滑连接，轨道每处都是光滑的，且水平部分足够长质量为m1的A球由静止从弧形轨道滑下，在水平轨道与质量为m2的B球发生弹性对心碰撞要使两球能发生第二次碰撞，两球质量应满足怎样的关系？第5页/共46页【答案答案】m23m1 第6页/共46页第7页/共46页1(2012杭州二模杭州二模)如图92所示，物体A静止在光滑平直轨道上，其左端固定有轻质弹簧，物体B以速度v02.0 m/s沿轨道向物体A运动，并通过弹簧与物体A发生相互作用设A、B两物体的质量均为m2 kg，求当物体A的速度多大时，A、B组成的系统动能损失最大？损失的最大动能为多少？第8页/共46页【答案答案】1.0 m/s2 J 第9页/共46页2(2012山东高考山东高考)如图93所示，光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA3m、mBmCm，开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变求B与C碰撞前B的速度大小第10页/共46页第11页/共46页1.能级图如图能级图如图94所示所示 第12页/共46页 (2011四川高考四川高考)氢原子从能级氢原子从能级m跃迁到能级跃迁到能级n时辐射红光时辐射红光的频率为的频率为1，从能级，从能级n跃迁到能级跃迁到能级k时吸收紫光的频率为时吸收紫光的频率为2，已知普朗，已知普朗克常量为克常量为h，若氢原子从能级，若氢原子从能级k跃迁到能级跃迁到能级m，则，则()A吸收光子的能量为吸收光子的能量为h1h2B辐射光子的能量为辐射光子的能量为h1h2C吸收光子的能量为吸收光子的能量为h2h1D辐射光子的能量为辐射光子的能量为h2h1第13页/共46页【解析解析】由能级由能级m跃迁到能级跃迁到能级n时，有时，有h1EmEn由能级由能级n跃迁到能级跃迁到能级k时，有时，有h2EkEn由于红光的频率由于红光的频率1小于紫光的频率小于紫光的频率2，则，则EkEm，所以氢原子从，所以氢原子从能级能级k跃迁到能级跃迁到能级m时，向外辐射出光子时，向外辐射出光子式得，辐射光子的能量为式得，辐射光子的能量为EkEmh2h1，故，故A、B、C错误，错误，D正确正确【答案答案】D第14页/共46页第15页/共46页1.(2012四川高考四川高考)如图95所示为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子()A从n4能级跃迁到n3能级比从n3能级跃迁到n2能级辐射出电磁波的波长长B从n5能级跃迁到n1能级比从n5能级跃迁到n4能级辐射出电磁波的速度大C处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量第16页/共46页【解析解析】因为因为E4E30.66 eVE3E21.89 eV，根据，根据c和和hEnEm得从得从n4能级跃迁到能级跃迁到n3能级比从能级比从n3能级跃迁到能级跃迁到n2能级辐射出电磁波的波长长，选项能级辐射出电磁波的波长长，选项A正确；电磁波在真空中的传播速正确；电磁波在真空中的传播速度都相等，与光子的频率无关，选项度都相等，与光子的频率无关，选项B错误；氢原子的核外电子处于错误；氢原子的核外电子处于不同能级时在各处出现的概率是不同的，能级越低，在靠近原子核较不同能级时在各处出现的概率是不同的，能级越低，在靠近原子核较近的地方出现的频率越大，选项近的地方出现的频率越大，选项C错误；氢原子从高能级跃迁到低能错误；氢原子从高能级跃迁到低能级时，是氢原子核外的电子从高能级跃迁到了低能级向外放出能量，级时，是氢原子核外的电子从高能级跃迁到了低能级向外放出能量，选项选项D错误错误【答案答案】A第17页/共46页第18页/共46页【答案答案】(1)10种种(2)4.17 m/s 第19页/共46页第20页/共46页2核能的计算方法核能的计算方法若m以kg为单位，则Emc2，E的单位为焦耳若m以原子的质量单位u为单位，则Em931.5 MeV.第21页/共46页第22页/共46页第23页/共46页第24页/共46页第25页/共46页【答案答案】AD 第26页/共46页第27页/共46页 (9分)(2012苏州二模苏州二模)如图97所示，光滑水平面上放置质量均为M2 kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时，两车自动分离)其中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数0.5.一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m1 kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧储存的弹性势能E010 J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止现剪断细线，求：(1)滑块P刚滑上乙车时的速度大小；(2)滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，P在乙车上滑行的距离为多大？第28页/共46页第29页/共46页第30页/共46页第31页/共46页1.(2012天津高考天津高考)如图98所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面高也为h，坡道底端与台面相切小球A从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g.求：(1)小球A刚滑至水平台面的速度vA；(2)A、B两球的质量之比mA mB.第32页/共46页第33页/共46页2如图99所示，A、B为两个大小可视为质点的小球，A的质量M0.6 kg，B的质量m0.4 kg，B球用长l1.0 m的轻质细绳吊起，当B球处于静止状态时，B球恰好与光滑弧形轨道PQ的末端点P(P端切线水平)接触但无作用力现使A球从距轨道P端h0.20 m的Q点由静止释放，当A球运动到轨道P端时与B球碰撞，碰后两球粘在一起运动若g取10 m/s2，求两球粘在一起后，悬绳的最大拉力为多大？第34页/共46页【答案答案】11.44 N 第35页/共46页应用动量守恒定律解题时忽略矢量性、同时性应用动量守恒定律解题时忽略矢量性、同时性 动量守恒定律的表达式为矢量式，对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上时，应选取正方向，将矢量式转化为代数式运算表达式中等号两侧分别是作用前(或后)瞬间各个物体的动量和原子跃迁时应注意区分原子跃迁时应注意区分“一群原子一群原子”和和“一个原子一个原子”一群(或大量)原子处于量子数为n的激发态时，各种跃迁都可能发生，而一个原子处于量子数为n的激发态时，可能发生的跃迁情况是n1或其他情况，因此可能辐射出光谱线的条数最多为Nn1.第36页/共46页原子对光子的吸收具有选择性原子对光子的吸收具有选择性 只有满足跃迁条件hEmEn的光子才被吸收，大于(电离除外)或小于(EmEn)的光子不被吸收射线的来源射线的来源 射线不是来自于核外的电子，而是核内中子转化而来 第37页/共46页质能方程的理解质能方程的理解 核反应过程中，发生质量亏损，并放出大量能量，绝不能认为这部分质量转变成了能量质量和能量是物体的两种属性，质能方程揭示了质量和能量的不可分割性，方程建立了两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵守质量守恒和能量守恒，质量和能量在量值上的联系绝不等于这两个量可以相互转化质量亏损不是否定了质量守恒定律，生成的光子虽然静质量为零，但动质量不为零，且亏损的质量以能量的形式辐射出去第38页/共46页计算核能要注意单位的计算核能要注意单位的“匹配匹配”近代物理中的能量守恒定律，涉及最多的是核能有关核能的计算，要注意单位的“匹配”，m用千克(kg)时，E对应焦耳；m用原子质量单位(u)时，E对应兆电子伏(MeV)，1 u相当于931.5 MeV能量第39页/共46页 如图910所示，光滑水平地面上有一足够长的木板，左端放置可视为质点的物体，其质量为m11 kg，木板与物体间动摩擦因数0.1.二者以相同的初速度v00.8 m/s一起向右运动，木板与竖直墙碰撞时间极短，且没有机械能损失g10 m/s2.(1)如果木板质量m23 kg，求物体相对木板滑动的最大距离；(2)如果木板质量m20.6 kg，求物体相对木板滑动的最大距离第40页/共46页【答案答案】(1)0.96 m(2)0.512 m 第41页/共46页第42页/共46页第43页/共46页【答案答案】见解析见解析 第44页/共46页第45页/共46页感谢您的观看！第46页/共46页