高中物理第一章碰撞与动量守恒第1节碰撞教学案教科选修3-5

第1节碰__撞

(对应学生用书页码P1)

一、碰撞现象

1．碰撞

做相对运动的两个(或几个)物体相遇而发生相互作用，运动状态发生改变的过程。

2．碰撞特点

(1)时间特点：在碰撞过程中，相互作用时间很短。

(2)相互作用力特点：在碰撞过程中，相互作用力远远大于外力。

(3)位移特点：在碰撞过程中，物体发生速度突变时，位移极小，可认为物体在碰撞前后仍在同一位置。

试列举几种常见的碰撞过程。

提示：棒球运动中，击球过程；子弹射中靶子的过程；重物坠地过程等。

二、用气垫导轨探究碰撞中动能的变化

1．实验器材

气垫导轨，数字计时器、滑块和光电门，挡光条和弹簧片等。

2．探究过程

(1)滑块质量的测量仪器：天平。

(2)滑块速度的测量仪器：挡光条及光电门。

(3)数据记录及分析，碰撞前、后动能的计算。

三、碰撞的分类

1．按碰撞过程中机械能是否损失分为：

(1)弹性碰撞：碰撞过程中动能不变，即碰撞前后系统的总动能相等，E k1＋E k2＝E k1′＋

E k2′。

(2)非弹性碰撞：碰撞过程中有动能损失，即动能不守恒，碰撞后系统的总动能小于碰撞前系统的总动能。

E k1′＋E k2′＜E k1＋E k2。

(3)完全非弹性碰撞：碰撞后两物体黏合在一起，具有相同的速度，这种碰撞动能损失最大。

2．按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一条直线可分为：

(1)对心碰撞(正碰)：碰撞前后，物体的运动方向沿同一条直线。

(2)非对心碰撞(斜碰)：碰撞前后，物体的运动方向不在同一直线上。(高中阶段只研究

正碰)。

(对应学生用书页码P1)

探究一维碰撞中的不变量

1.探究方案方案一：利用气垫导轨实现一维碰撞 (1)质量的测量：用天平测量。

(2)速度的测量：v ＝Δx

Δt ，式中Δx 为滑块(挡光片)的宽度，Δt 为数字计时器显示的

滑块(挡光片)经过光电门的时间。

(3)各种碰撞情景的实现：利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞，利用滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量。

方案二：利用等长悬线悬挂等大小球实现一维碰撞 (1)质量的测量：用天平测量。

(2)速度的测量：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度。

(3)不同碰撞情况的实现：用贴胶布的方法增大两球碰撞时的能量损失。 方案三：利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞。 (1)质量的测量：用天平测量。

(2)速度的测量：v ＝Δx

Δt ，Δx 是纸带上两计数点间的距离，可用刻度尺测量。Δt 为小

车经过Δx 所用的时间，可由打点间隔算出。

2．实验器材

方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。

方案二：带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。 方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥。 3．实验步骤

不论采用哪种方案，实验过程均可按实验方案合理安排，参考步骤如下： (1)用天平测相关质量。 (2)安装实验装置。 (3)使物体发生碰撞。

(4)测量或读出相关物理量，计算有关速度。 (5)改变碰撞条件，重复步骤(3)、(4)。

(6)进行数据处理，通过分析比较，找出碰撞中的守恒量。

(7)整理器材，结束实验。

4．数据处理

为了探究碰撞中的不变量，将实验中测得的物理量填入如下表格

碰撞前碰撞后

m1m2m1m2

质量

v1v2v1′v2′

速度

m1v1＋m2v2m1v1′＋m2v2′

mv

m1v12＋m2v22m1v1′2＋m2v2′2

mv2

v1/m1＋v2/m2v1′/m1＋v2′/m2

v

m

经过验证后可知，在误差允许的范围内，碰撞前后不变的量是物体的质量与速度的乘积，即m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。

1．如图1-1-1所示为用气垫导轨实验探究碰撞中的不变量的实验装置，遮光片D在运动过程中的遮光时间Δt被光电计时器自动记录下来。在某次实验中，滑块1和滑块2质量分别为m1＝0.240 kg、m2＝0.220 kg，滑块1运动起来，向着静止的导轨上的滑块2撞去，碰撞之前滑块1的挡光片经过光电门时，光电计时器自动记录下来的时间Δt＝110.7 ms。碰撞之后，滑块1和滑块2粘连在一起，挡光片通过光电门的时间Δt′＝214.3 ms，已知两滑块上的挡光板的宽度都是Δx＝3 cm，问：

图1-1-1

(1)碰撞前后两滑块各自的质量与速度乘积之和相等吗，即m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′成立吗？

(2)碰撞前后两滑块各自的质量与速度平方乘积之和相等吗，即m1v12＋m2v22＝m1v′12＋m2v2′2成立吗？

解析：(1)因为滑块遮光片的宽度是Δx，遮光片通过光电门的时间是Δt，所以滑块速

度可用公式v ＝Δx Δt 求出。碰撞之前，滑块1的速度v 1＝Δx Δt ＝3×10

－2

110.7×10

－3 m/s ＝0.271 m/s

碰撞之前，滑块2静止，所以v 2＝0 碰撞之后，两滑块粘连在一起

v 1′＝v 2′＝Δx Δt ′＝3×10

－2

214.3×10

－3 m/s ＝0.140 m/s

m 1v 1＋m 2v 2＝0.240×0.271 kg·m/s＝0.065 kg ·m/s

m 1v 1′＋m 2v 2′＝(0.240＋0.220)×0.140 kg·m/s＝0.064 kg·m/s

所以，在误差允许范围内，

m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′成立。

(2)碰撞之前：

m 1v 12＋m 2v 12＝0.240×0.2712 J ＝0.018 J

碰撞之后：

m 1v 1′2＋m 2v 2′2＝(0.240＋0.220)×0.1402 J ＝0.009 J

可见m 1v 12

＋m 2v 22

＞m 1v 1′2

＋m 2v 2′2

答案：(1)成立 (2)不成立

对弹性碰撞和非弹性碰撞的理解

1.k1k2E k1＋E k2，其中，碰撞过程中，无机械能损失的碰撞为弹性碰撞。

2．弹性碰撞：若两球碰撞后形变能完全恢复，并没有能量损失，碰撞前后系统的动能相等，这类碰撞称为弹性碰撞。

3．非弹性碰撞：若两球碰后它们的形变不能完全恢复原状，一部分动能最终转化为内能，碰前碰后系统的动能不再相等，这种碰撞叫做非弹性碰撞。如果碰撞后二者成为一个整体，系统的动能损失得最多，这种碰撞叫做完全非弹性碰撞。

2．在光滑的水平面上，动能为E 0的钢球1与静止钢球2发生碰撞，碰后球1反向运动，其动能大小记为E 1，球2的动能大小记为E 2，则必有( )

A ．E 1＜E 0

B ．E 1＝E 0

C ．E 2＞E 0

D ．

E 2＝E 0

解析：选A 根据碰撞前后动能关系得E 1＋E 2≤E 0，必有E 1＜E 0，E 2＜E 0。故只有A 项对。

(对应学生用书页码P2)

实验探究碰撞过程中的不变量

[例1] 某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A 的前端粘有橡皮泥，推动小车A 使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的装置如图1-1-2甲所示。在小车A 后面连着纸带，电磁打点计时器所接电源频率为50 Hz ，长木板的一端下垫着小木块用以平衡摩擦力。

图1-1-2

(1)若已得到打点纸带如图1-1-2乙所示，并测得各计数点间距离标在图上，A 为运动起始的第一点，则应选________段来计算A 碰撞前速度，应选________段来计算A 和B 碰撞后的共同速度。

(2)已测得小车A 的质量m 1＝0.40 kg ，小车B 的质量m 2＝0.20 kg ，由以上测量结果可得：

碰撞前两车质量与速度乘积之和为________kg·m/s； 碰撞后两车质量与速度乘积之和为________kg·m/s。 (3)结论__________________。

[解析] (1)从分析纸带上打点的情况看，BC 段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大的速度，而AB 段相同时间内间距不一样，说明刚开始不稳定，因此BC 段能较准确描述小车A 碰撞前的运动情况，故应用BC 段计算A 碰撞前的速度，从CD 段打点情况看，小车的运动情况还没稳定，而在DE 段小车运动稳定，故应选DE 段计算小车A 和B 碰撞后的共同速度。

(2)小车A 碰撞前速度

v 1＝BC t ＝10.50×10－20.02×5

m/s ＝1.050 m/s ；

小车A 碰前的质量与速度乘积为

m 1v 1＝0.40×1.050 kg·m/s＝0.420 kg·m/s。

碰撞后小车A 、B 共同速度

v 1′＝DE t ＝6.95×10－2

0.02×5

m/s ＝0.695 m/s ；

两车碰撞后的质量与速度乘积之和为

m 1v 1′＋m 2v 2′＝(m 1＋m 2)v 1′＝(0.40＋0.20)×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s。

(3)碰前的质量与速度乘积之和等于碰后的质量与速度乘积之和，即碰撞过程中的不变量为质量与速度乘积之和。

[答案] (1)BC DE (2)0.420 0.417 (3)见解析

用能量的观点判断碰撞的类别

[例2] 后A 球以1 m/s 的速度反向弹回，B 球以2 m/s 的速度向前运动，试分析：

(1)碰撞过程中损失了多少动能。 (2)两球的碰撞属于何种类型的碰撞。 [解析] (1)碰撞前物体的动能

E k A ＝12m A v A 2＝12

×5×32 J ＝22.5 J

碰撞后物体的动能

E ′k ＝E k A ′＋E k B ′＝1

2m A v A ′2＋12

m B v B 2

＝12×5×12 J ＋12×10×22

J ＝22.5 J 。 故碰撞过程中无动能损失。

(2)由于碰撞过程中无动能损失，故两球的碰撞属于弹性碰撞。 [答案] (1)0 (2)弹性碰撞

(1)物体间发生完全弹性碰撞后形变能完全恢复，碰撞系统的动能守恒；物体间发生非弹性碰撞后形变不能完全恢复，碰撞系统的动能有损失；物体间发生完全非弹性碰撞后，形变完全不能恢复，碰撞系统的动能损失最大。

(2)质量为m 的运动物体与质量为m 的静止物体发生弹性碰撞后，两物体交换速度。

(对应学生用书页码P3)

1．在研究两物体的碰撞问题时，除利用气垫导轨外，还可以利用打点计时器研究，试分析下列关于用打点计时器的研究正确的是( )

A ．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量

B ．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起

C ．先接通打点计时器电源，再释放拖动纸带的小车

D ．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源

解析：选BC 车的质量可以用天平测量，改变小车的质量可以加砝码，没有必要一个用钉子而另一个用橡皮泥配重，这样做的目的是为了碰撞后粘在一起有共同速度，便于测量碰后的速度，选项B 正确。打点计时器的使用原则是先接通电源，C 项正确。

2．下面对于碰撞的理解，正确的是( )

A ．运动的物体碰撞时，在极短时间内它们的运动状态发生显著变化

B．在碰撞现象中，一般来说物体所受的外力作用不能忽略

C．如果碰撞过程中动能不变，则这样的碰撞叫做非弹性碰撞

D．根据碰撞过程中动能是否守恒，碰撞可分为正碰和斜碰

解析：选A 碰撞的主要特点是：相互作用时间短，作用力峰值大，因而其他外力可以忽略不计，在极短时间内物体的运动状态发生明显变化，故A对B错。根据碰撞过程中动能是否守恒，碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞，其中动能不变的碰撞称为弹性碰撞，故C、D 错。

3．如图1-1-3所示，P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰，碰后P

物体静止，Q物体以P物体碰前的速度v离开，已知P与Q质量相等，弹簧

图1-1-3

质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列的结论中正确的是( ) A．P的速度恰好为零

B．P与Q具有相同的速度

C．Q刚开始运动

D．Q的速度等于v

解析：选B 弹簧被压缩到最短时，即为两物体相对静止时，此时两物体具有相同的速度，故B对。

4．在公路上甲、乙两车相撞，发生了一起车祸，甲车司机的前胸受伤，乙车司机的后背受伤，则这起车祸可能出现的情况是( )

①两车同向运动，甲车在前，乙车在后，乙车撞上甲车

②两车同向运动，乙车在前，甲车在后，甲车撞上乙车

③乙车司机在前倒车，甲车在乙车的后面向乙车运动，撞上了乙车

④两车相向运动，来不及刹车，互相撞上了

A．①③B．②③

C．①④D．②④

解析：选B 甲司机胸前受伤，说明车受到突然向后的力，车速突然减小；乙司机后背受伤，说明乙车加速度向前，受到向前的力，即甲车从后面碰上乙车。

5．在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中，哪些因素可导致实验误差( ) A．导轨安放不水平B．小车上挡光板倾斜

C．两小车质量不相等D．两小车碰后连在一起

解析：选AB 导轨不水平，小车速度将会受重力影响，A项对；挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，导致速度计算出现误差，B项对。

6．现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞。已知碰撞后甲滑块静止不动，乙滑块反向运动，且速度大小为2v。那么这次碰撞是( )

A ．弹性碰撞

B ．非弹性碰撞

C ．完全非弹性碰撞

D ．条件不足，无法确定

解析：选A 碰前总动能：

E k ＝12·3m ·v 2＋12

mv 2＝2mv 2

碰后总动能：E k ′＝12mv ′2＝2mv 2

，E k ＝E k ′，

所以A 对。

7．质量为1 kg 的A 球以3 m/s 的速度与质量为2 kg 静止的B 球发生碰撞，碰后两球以 1 m/s 的速度一起运动。则两球的碰撞属于________类型的碰撞，碰撞过程中损失了________动能。

解析：由于两球碰后速度相同，没有分离，因此两球的碰撞属于完全非弹性碰撞，在碰撞过程中损失的动能为

ΔE k ＝12m A v 02－12

(m A ＋m B )v 2

＝12×1×32 J －12×3×12

J ＝3 J 。 答案：完全非弹性碰撞 3 J

8．如图1-1-4甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲车受到水平向右的冲力时启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况，如图1-1-4乙所示，电源频率为50 Hz ，则碰撞前甲车速度大小为________ m/s ，碰撞后两车的共同速度大小为________ m/s 。

解析：碰撞前甲在0.04 s 内的位移x ＝2.4 cm ，

则v ＝x t ＝0.024 m 0.04 s ＝0.6 m/s ，碰撞后二者在0.04 s 内运动的位移x 2＝1.6 cm ，由v ＝

x t

可得v ＝0.016 m

0.04 s

＝0.4 m/s 。

答案：0.6 0.4

9．如图1-1-5所示为气垫导轨上两个滑块A 、B 相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 Hz 。开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，已知滑块A 、B 的质量分别为200 g 、300 g ，根据照片记录的信息，A 、B 离开弹簧后，A 滑块做________运动，其速度大小为________m/s ，本实验中得出的结论是__________________________________________________________。

图1-1-4

图1-1-5

解析：烧断细绳前：v A ＝0，v B ＝0，所以有m A v A ＋m B v B ＝0，烧断细绳后：v A ′＝0.09 m/s ，

v B ′＝0.06 m/s ，

规定向右为正方向，则有

m A v A ′＋m B v B ′＝0.2×(－0.09)kg·m/s＋0.3×0.06 kg·m/s＝0，

则由以上计算可知：m A v A ＋m B v B ＝m A v A ′＋m B v B ′。

答案：匀速 0.09 细绳烧断前后滑块A 、B 的质量与速度乘积之和为不变量 10．如图1-1-6中，设挡光板宽度为3 cm ，左侧滑块碰后通过左侧光电计时装置时记录时间为3×10－1

s ，而右侧滑块通过右侧光电计时装置时记录的时间为2×10－1

s ，则两滑块碰撞后的速度大小分别是多少？

图1-1-6

解析：挡光板有一定的宽度，设为L 。气垫导轨的框架上安装有光控开关，并与计时装置相连，构成光电计时装置。当挡光板穿入时，将光挡住开始计时，穿过后不再挡光则停止计时，设记录的时间为t ，则滑块相当于在L 的位移上运动了时间t ，所以滑块匀速运动的

速度v ＝L t 。则v 左＝3×10－2

m

3×10－1

s

＝0.1 m/s ， v 右＝3×10－2

m 2×10－1

s ＝0.15 m/s 。 答案：0.1 m/s 0.15 m/s

11．质量分别为m 1＝1 kg 和m 2＝3 kg 的两个物体在光滑水平面上正碰，碰撞时间忽略不计，其x －t 图像如图1-1-7所示，试通过计算回答：碰撞前后m 1v 、m 2v 的总量是否守恒？

解析：碰撞前：v 1＝4 m/s ，

v 2＝0 m/s ，

m 1v 1＋m 2v 2＝4 kg·m/s

碰撞后：v 1′＝－2 m/s ，v 2′＝2 m/s ，

m 1v 1′＋m 2v 2′＝4 kg·m/s

图1-1-7

所以碰撞前后m 1v 、m 2v 的总量守恒。 答案：守恒

12．如图1-1-8所示在离地面3h 的平台边缘有一质量为m 1的小球A ，在其上方悬挂着一个质量为m 2的摆球B ，当球B 从离平台某高处由静止释放到达最低点时，恰与A 发生正碰，使A 球水平抛出，已知碰后A 着地点距抛出点的水平距离为3h ，B 偏离的最大高度为h ，试求碰后两球的速度大小。

解析：碰后对B 球由机械能守恒可知：

m 2gh ＝12

m 2v 22 v 2＝ 2gh 。

对A 球：3h ＝12

gt 2

v 1t ＝3h v 1＝

3

2

gh 。 答案：v 1＝

3

2

gh v 2＝2gh 图1-1-8

专题 动量守恒定律中的碰撞问题(高三)

专题：碰撞中的动量守恒 碰撞 1．碰撞指的是物体间相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象． 在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，故可以用动量守恒定律处理碰撞问题．按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上有正碰和斜碰之分，中学物理只研究正碰的情况． 2．一般的碰撞过程中，系统的总动能要有所减少，若总动能的损失很小，可以略去不计，这种碰憧叫做弹性碰撞．其特点是物体在碰撞过程中发生的形变完全恢复，不存在势能的储存，物体系统碰撞前后的总动能相等。若两物体碰后粘合在一起，这种碰撞动能损失最多，叫做完全非弹性碰撞．其特点是发生的形变不恢复，相碰后两物体不分开，且以同一速度运动，机械能损失显著。在碰撞的一般情况下系统动能都不会增加（有其他形式的能转化为机械能的除外，如爆炸过程），这也常是判断一些结论是否成立的依据． 3．弹性碰撞 题目中出现：“碰撞过程中机械能不损失”．这实际就是弹性碰撞． 设两小球质量分别为m 1、m 2，碰撞前后速度为v 1、v 2、v 1/、v 2/，碰撞过程无机械能损失，求碰后二者的速度． 根据动量守恒 m 1 v 1＋m 2 v 2＝m 1 v 1/＋m 2 v 2/ ……① 根据机械能守恒 ?m 1 v 12十?m 2v 22= ?m 1 v 1/2十?m 2 v 2/2 ……② 由①②得v 1/= ()212 21212m m v m v m m ++-，v 2/= ()21112122m m v m v m m ++- 仔细观察v 1/、v 2/结果很容易记忆, 当v 2=0时v 1/= () 21121m m v m m +-，v 2/= 2 1112m m v m + ①当v 2=0时；m 1=m 2 时v 1/=0，v 2/=v 1 这就是我们经常说的交换速度、动量和能量． ②m 1＞＞m 2，v /1=v 1，v 2/=2v 1．碰后m 1几乎未变，仍按原来速度运动，质量小的物体将以m 1的速度的两倍向前运动。 ③m 1《m 2，v /l =一v 1，v 2/=0． 碰后m 1被按原来速率弹回，m 2几乎未动。 【例1】试说明完全非弹性碰撞中机械能损失最多． 解析：前面已经说过，碰后二者一起以共同速度运动的碰撞为完全非弹性碰撞． 设两物体质量分别为m 1、m 2，速度碰前v 1、v 2，碰后v 1/、v 2/ 由动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1/十m 2v 2/……① 损失机械能：Q=?m 1v 12＋?m 2v 22－? m 1 v 1/2－? m 2 v 2/2 ……② 由①得 m 1v 1＋m 2v 1－m 2v 1＋m 2v 2＝m 1v 1/十m 2v 1/－m 2v 1/＋m 2v 2/ 写成（m 1＋m 2）v 1－m 2（v 1－v 2）＝（m 1十m 2）v 1/－m 2（v 1/－v 2/） 即（m 1＋m 2）（v 1 －v 1/）= m 2[（v 1－v 2）－（v 1/－v 2/）] 于是（v 1 －v 1/）= m 2[（v 1－v 2）－（v 1/－v 2/）]/ （m 1＋m 2） 同理由①得m 1v 1＋m 1v 2－m 1v 2＋m 2v 2＝m 1v 1/十m 1v 2/－m 1v 2/＋m 2v 2/ 写成（m 1＋m 2）v 2＋m 1（v 1－v 2）＝（m 1十m 2）v 2/＋m 1（v 1/－v 2/） （m 1＋m 2）(v 2 －v 2/）= m 1[（v 1/－v 2/）－（v 1－v 2）] （v 2 －v 2/）= m 1[（v 1/－v 2/）－（v 1－v 2）]/ （m 1＋m 2） 代入②得Q=?m 1v 12＋?m 2v 22－? m 1v 1/2－? m 2v 2/2=?m 1(v 12－v 1/2)＋?m 2(v 22－v 2/2） =?m 1(v 1－v 1/) (v 1＋v 1/)＋?m 2(v 2－v 2/）(v 2＋v 2/）

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图1 高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 四川省什邡中学高一物理 《力》单元检测题 命题人： 姓名： 学号： 一、选择题（以下题目所给出的四个答案中，有一个或多个是正确的，每题4分，共48分） 1．一物体静止在斜面上，下面说法正确的是 ( ) A ．物体受斜面的作用力，垂直斜面向上 B ．物体所受重力可分解为平行于斜面的下滑力和对斜面的正压力 C ．只要物体不滑动，它受的摩擦力随斜面倾角的增大而减小 D ．一旦物体沿斜面下滑，它所受的摩擦力将随斜面倾角的增大而减小 2．如图1所示，传送带向上匀速运动，将一木块轻轻放在倾斜的传送带上．则关于木块受 到的摩擦力，以下说法中正确的是 ( ) A ．木块所受的摩擦力方向沿传送带向上 B ．木块所受的合力有可能为零 C ．此时木块受到四个力的作用 D ．木块所受的摩擦力方向有可能沿传送带向下 3．如图2所示，一倾斜木板上放一物体，当板的倾角θ逐渐增大 时，物体始终保持静止，则物体所受 ( ) A ．支持力变大 B ．摩擦力变大 C ．合外力恒为零 D ．合外力变大 4． 用绳AC 和BC 吊起一重物处于静止状态，如图3所示． 若AC 能承 受的最大拉力为150 N ，BC 能承受的最大拉力为105 N ，那么，下列正确的说法是 ( ) A ．当重物的重力为150 N 时，AC 、BC 都不断，AC 拉力比BC 拉力大 B ．当重物的重力为150 N 时，A C 、BC 都不断，AC 拉力比BC 拉力小 C ．当重物的重力为175 N 时，AC 不断，BC 刚好断 D ．当重物的重力为200 N 时，AC 断，BC 也断 5．下列各组共点的三个力,可能平衡的有 ( ) 图 2 图3

高中物理 - 教科版目录(全套)

高中物理- 教科版目录（全套） 必修一 第一章运动的描述 1.1 质点参考系空间时间 1.2 位置变化的描述位移 1.3 直线运动中位移随时间变化的. 1.4 运动快慢与方向的描述 1.5 直线运动速度随时间变化的图. 1.6 速度变化快慢的描述加速度 1.7 匀速直线运动的规律 1.8 匀速直线运动的规律的应用 1.9 匀速直线运动的加速度 第二章力 2.1 力 2.2 重力 2.3 弹力 2.4 摩擦力 2.5 力的合成 2.6 力的分解 第三章牛顿运动定律 3.1 从亚里士多德到伽利略 3.2 牛顿第一定律 3.3 牛顿第二定律 3.4 牛顿第三定律 3.5 牛顿运动定律的应用 3.6 自由落体运动 3.7 超重与失重 3.8 汽车安全运行与牛顿运动定律 第四章物体的平衡 4.1 共点力作用下物体的平衡 4.2 共点力平衡条件的应用 4.3 平衡的稳定性（选学）

必修二 第一章抛体运动 1.1 曲线运动 1.2 运动的合成与分解 1.3 平抛运动 1.4 斜抛运动 第二章圆周运动 2.1 描述圆周运动 2.2 圆周运动的向心力 2.3 匀速圆周运动的实例分析 2.4 圆周运动与人类文明（选学） 第三章万有引力定律 3.1 天体运动 3.2 万有引力定律 3.3 万有引力定律的应用 3.4 人造卫星宇宙速度 第四章机械能和能源 4.1 功 4.2 功率 4.3 动能与势能 4.4 动能定理 4.5 机械能守恒定律 4.6 能源的开发与利用 第五章经典力学的成就与局限性 5.1 经典力学的成就与局限性 5.2 了解相对论 5.3 初识量子论

第一章电荷与电场 1.1 静电现象及其应用 1.2 点电荷之间的相互作用规律-库. 1.3 电场 第二章电流与磁场 2.1 磁场现象与电流的磁效应 2.2 磁场 2.3 电磁感应定律 2.4 磁场对运动电荷的作用力 第三章电路 3.1 直流电路 3.2 交变电路 第四章电磁场与电磁波 4.1 电磁场 4.2 电磁波 4.3 电磁波普 第五章电能及电信息的应用 5.1 发电原理 5.2 电能的运输 5.3 电能的转化及应用 5.4 信息概念及用电传输信息的方. 5.5 电信息技术的几项重要作用 5.6 传感器及应用 第六章家用电器与家庭生活现代化 6.1 家用电器的一般介绍 6.2 电“热”类家用电器 6.3 电动类与电光类家用电器 6.4 信息类家用电器 6.5 家用电器的选购及使用 6.6 家电、家庭、社会和家电的未. 第七章电磁技术与社会发展 7.1 电磁学与电磁技术的关系及其. 7.2 电磁技术对人类社会发展的贡.

最新高中物理动量定理专题训练答案

最新高中物理动量定理专题训练答案 一、高考物理精讲专题动量定理 1．如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R =0.1 m ，半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ，水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动，经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰撞．设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，求： （1）两小球碰前A 的速度； （2）球碰撞后B ,C 的速度大小； （3）小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力； 【答案】（1）2m/s （2）v A ＝1m /s ，v B ＝3m /s （3）4N ，方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】 （1）选向右为正，碰前对小球A 的运动由动量定理可得： –μ Mg t ＝M v – M v 0 解得：v ＝2m /s （2）对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒，动能守恒： A B Mv Mv mv =+ 222111222 A B Mv Mv mv =+ 解得：v A ＝1m /s v B ＝3m /s （3）由于轨道光滑，B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒： 2211 222 B C mv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析，由牛顿第二定律有： 2C N v mg F m R '+= 解得：F N ＝4N 由牛顿第三定律知，F N '＝F N ＝4N 小球对轨道的压力的大小为3N ，方向竖直向上． 2．质量为m 的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t 1到达沙坑表面，又经过时间t 2停

教科版高中物理选修3-1高二物理

高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 四川省什邡中学高二物理 《电磁学》综合训练题（一） 命题人：王树斌 班级： 姓名： 一、 选择题：（每小题4分，共48分） 1.两个完全相同的小球，带有同种电荷，带电量Q 1=5Q 2.当它们相距d(d>>球半径)时,相互作用力为F,现将两球接触后分开,再让它们相距2d,则这时两球间的相互作用力为 ( ) A.209F B.920 F C.43F D.109 F 2.平行板电容器两极板分别与电池的两极相连,在两极板间的距离由d 逐渐增大到d ˊ的过程中,电容器的电容将 ( ) A.变大 B.不变 C.变小 D.可能变大,也可能变小 3.两电阻并联时的功率之比为2:3,则将它们串联使用时的功率之比为 （ ） A.2:3 B.4:9 C.3:2 D.9:4 4.照明电路两条输电线间的电压为U,每条输电线的电阻为r,电灯的总电阻为R.则输电线上消耗的功率为 ( ) A.r U 2 B.r U 22 C.22 2R rU D.22 )2(2r R rU 5.把两根同种材料制成的电阻丝甲、乙分别连在两个电路中,已知甲、乙长度之比和直径之比都为1:2,要使两电阻丝消耗的功率相同,则加在甲、乙电阻丝两端的电压之比为 ( ) A.1:1 B.2:1 C.2:2 D.2:1 7.如图所示,,当开关S 合上时,三个电表读数的变化情况是 ( ) A.V 变大,A 1变大,A 2变小 B.V 变小,A 1变大,A 2变小 C.V 变小,A 1变小,A 2变大 D.V 变大,A 1变小,A 2变大 8.轻质线圈悬挂在一条形磁铁的N 极附近,条形磁铁的轴线穿过线圈中心并与线圈 在同一平面内,如图所示.当线圈中通以顺时针方向的电流时,线圈将( ) A.转动,同时远离磁铁 B.转动,同时靠近磁铁 C.向左摆动 D.向右摆动 11.一矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的交流电动势e=102sin4πt 伏.下列说法中正 确的是 ( ) A.此交流电的频率是4π赫 B.当t=0时线圈平面与中性面垂直 C.此交流电的周期是0.5秒 D.当t=0.5秒时e 有最大值

物体碰撞中的动量守恒

物体碰撞中的动量守恒 碰撞 1．碰撞指的是物体间相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象． 在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，故可以用动量守恒定律处理碰撞问题．按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上有正碰和斜碰之分，中学物理只研究正碰的情况． 2．一般的碰撞过程中，系统的总动能要有所减少，若总动能的损失很小，可以略去不计，这种碰憧叫做弹性碰撞．其特点是物体在碰撞过程中发生的形变完全恢复，不存在势能的储存，物体系统碰撞前后的总动能相等。若两物体碰后粘合在一起，这种碰撞动能损失最多，叫做完全非弹性碰撞．其特点是发生的形变不恢复，相碰后两物体不分开，且以同一速度运动，机械能损失显著。在碰撞的一般情况下系统动能都不会增加（有其他形式的能转化为机械能的除外，如爆炸过程），这也常是判断一些结论是否成立的依据． 3．弹性碰撞 题目中出现：“碰撞过程中机械能不损失”．这实际就是弹性碰撞． 设两小球质量分别为m 1、m 2，碰撞前后速度为v 1、v 2、v 1/、v 2/，碰撞过程无机械能损失，求碰后二者的速度． 根据动量守恒 m 1 v 1＋m 2 v 2＝m 1 v 1/＋m 2 v 2/ ……① 根据机械能守恒 ?m 1 v 12十?m 2v 22= ?m 1 v 1/2十?m 2 v 2/2 ……② 由①②得v 1/= ()212 21212m m v m v m m ++-，v 2/= ()21112122m m v m v m m ++- 仔细观察v 1/、v 2/结果很容易记忆, 当v 2=0时v 1/= () 21121m m v m m +-，v 2/= 2 1112m m v m + ①当v 2=0时；m 1=m 2 时v 1/=0，v 2/=v 1 这就是我们经常说的交换速度、动量和能量． ②m 1＞＞m 2，v /1=v 1，v 2/=2v 1．碰后m 1几乎未变，仍按原来速度运动，质量小的物体将以m 1的速度的两倍向前运动。 ③m 1《m 2，v /l =一v 1，v 2/=0． 碰后m 1被按原来速率弹回，m 2几乎未动。 【例1】试说明完全非弹性碰撞中机械能损失最多． 解析：前面已经说过，碰后二者一起以共同速度运动的碰撞为完全非弹性碰撞． 设两物体质量分别为m 1、m 2，速度碰前v 1、v 2，碰后v 1/、v 2/ 由动量守恒：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1/十m 2v 2/……① 损失机械能：Q=?m 1v 12＋?m 2v 22－? m 1 v 1/2－? m 2 v 2/2 ……② 由①得 m 1v 1＋m 2v 1－m 2v 1＋m 2v 2＝m 1v 1/十m 2v 1/－m 2v 1/＋m 2v 2/ 写成（m 1＋m 2）v 1－m 2（v 1－v 2）＝（m 1十m 2）v 1/－m 2（v 1/－v 2/） 即（m 1＋m 2）（v 1 －v 1/）= m 2[（v 1－v 2）－（v 1/－v 2/）] 于是（v 1 －v 1/）= m 2[（v 1－v 2）－（v 1/－v 2/）]/ （m 1＋m 2） 同理由①得m 1v 1＋m 1v 2－m 1v 2＋m 2v 2＝m 1v 1/十m 1v 2/－m 1v 2/＋m 2v 2/ 写成（m 1＋m 2）v 2＋m 1（v 1－v 2）＝（m 1十m 2）v 2/＋m 1（v 1/－v 2/） （m 1＋m 2）(v 2 －v 2/）= m 1[（v 1/－v 2/）－（v 1－v 2）] （v 2 －v 2/）= m 1[（v 1/－v 2/）－（v 1－v 2）]/ （m 1＋m 2） 代入②得Q=?m 1v 12＋?m 2v 22－? m 1v 1/2－? m 2v 2/2=?m 1(v 12－v 1/2)＋?m 2(v 22－v 2/2） =?m 1(v 1－v 1/) (v 1＋v 1/)＋?m 2(v 2－v 2/）(v 2＋v 2/） =?m 1(v 1＋v 1/) m 2[(v 1－v 2)－(v 1/－v 2/)]/(m 1＋m 2）＋?m 2(v 2＋v 2/）m 1[（v 1/－v 2/）－（v 1－v 2）]/(m 1＋m 2） =[?m 1 m 2/(m 1＋m 2)][ v 12－v 1v 2＋v 1v 1/－v 2v 1/－v 1v 1/＋v 1v 2/－v 1/2＋v 1/v 2/＋v 2v 1/－v 2v 2/－v 1v 2＋v 22＋v 1/v 2/－v 2/2－v 1v 2/＋v 2v 2/]=[?m 1 m 2/(m 1＋m 2)][ v 12－v 1v 2－v 1v 2＋v 22－v 1/2＋v 1/v 2/＋v 1/v 2/－v 2/2]= [?m 1 m 2/(m 1＋m 2)][(v 1－v 2)2－(v 1/－v 2/)2]()()()22//121212122m m v v v v m m ??=---? ?+……③ 由③式可以看出:当v 1/= v 2/时，损失的机械能最多．

高中物理动量定理试题经典及解析

高中物理动量定理试题经典及解析 一、高考物理精讲专题动量定理 1．如图所示，静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列，质量均为m ，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L 时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L 时停。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍，重力加速度为g ，若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞吋间很短，忽咯空气阻力，求： (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功； (2)人给第一辆车水平冲量的大小。 【答案】(1)-3kmgL ；(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ，则 W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL 即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。 (2)设第一辆车的初速度为v 0，第一次碰前速度为v 1，碰后共同速度为v 2，则由动量守恒得 mv 1=2mv 2 22101122 kmgL mv mv -= - 2 21(2)0(2)2 k m gL m v -=- 由以上各式得 010v kgL = 所以人给第一辆车水平冲量的大小 010I mv m kgL == 2．观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间，就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。（忽略发射底座高度，不计空气阻力，g 取10m/s 2） (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少？（已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力） (2)某次试射，当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块（爆炸时炸药质量忽略

教科版高中物理选修3-21-1+2

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作） 1电磁感应现象的发现2感应电流产生的条件 (时间：60分钟)

知识点一电磁感应现象 1．下列现象中属于电磁感应现象的是()．A．磁场对电流产生力的作用 B．变化的磁场使闭合电路中产生电流 C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D．电流周围产生磁场 解析电磁感应现象指的是由磁场产生电流的现象，选项B是正确的． 答案 B 2．下列现象中，属于电磁感应现象的是()．A．小磁针在通电导线附近发生偏转 B．通电线圈在磁场中转动 C．因闭合线圈在磁场中运动而产生电流 D．磁铁吸引小磁针 解析电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动及磁铁吸引小磁针，均反映了磁场力的性质．所以A、B不是电磁感应现象，C 是电磁感应现象． 答案 C 知识点二磁通量的理解及计算 3.如图1－1、2－17所示，四面体OABC处在沿Ox方向的匀强磁场中，下列关于磁场穿过各个面的磁通量的说法中正确的是()．

图1－1、2－17 A．穿过AOB面的磁通量为零 B．穿过ABC面和BOC面的磁通量相等 C．穿过AOC面的磁通量为零 D．穿过ABC面的磁通量大于穿过BOC面的磁通量 解析此题实际就是判断磁通量的有效面积问题．匀强磁场沿Ox方向没有磁感线穿过AOB面、AOC面，所以磁通量为零，A、C正确；在穿过ABC面时，磁场方向和ABC面不垂直，考虑夹角后发现，ABC面在垂直于磁感线方向上的投影就是BOC面，所以穿过二者的磁通量相等，B正确、D错误．故正确答案为A、B、C. 答案ABC 4.条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心轴线穿过圆环中心，如图1－1、2－18所示，若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大到Ⅱ，那么圆环内磁通量的变化情况是()．

最新教科版高中物理必修一测试题全套及答案

最新教科版高中物理必修一测试题全套及答案 章末综合测评(一) (时间：60分钟满分：100分) 一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．) 1．中国海军第十七批护航编队于2014年8月28日胜利完成亚丁湾索马里海域护航任务．第十七批护航编队由长春舰、常州舰等舰，以及舰载直升机、数十名特战队员组成．关于“长春”舰，下列说法正确的是() 图1 A．队员在维护飞机时飞机可看做质点 B．确定“长春”舰的位置时可将其看做质点 C．队员训练时队员可看做质点 D．指挥员确定海盗位置变化时可用路程 【解析】队员在维护飞机时需要维护其各个部件，不能看做质点，A错误；确定“长春”舰的位臵时其大小形状可忽略不计，B正确；队员训练时要求身体各部位的动作到位，不能看做质点，C错误；而海盗位臵变化应用位移表示，D错误． 【答案】 B 2．在平直的公路上行驶的汽车内，一乘客以自己的车为参考系向车外观察，下列现象中，他不可能观察到的是() A．与汽车同向行驶的自行车，车轮转动正常，但自行车向后行驶 B．公路两旁的树因为有根扎在地里，所以是不动的 C．有一辆汽车总在自己的车前不动 D．路旁的房屋是运动的 【解析】当汽车在自行车前方以大于自行车的速度行驶时，乘客观察到自行车的车轮转动正常，自行车向后退，故A是可能的；以行驶的车为参考系，公路两旁的树、房屋都是向后退的，故B是不可能的，D是可能的；当另一辆汽车与乘客乘坐的车以相同的速度行驶

时，乘客观察到此车静止不动，故C 是可能的． 【答案】 B 3．下列四幅图中，能大致反映自由落体运动图像的是( ) 【解析】 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故它的v -t 图像是一过原点的倾斜直线，a -t 图像是一平行时间轴的直线，故D 对，A 、C 错；B 图中的图像表示物体匀速下落．故应选D. 【答案】 D 4．汽车在水平公路上运动时速度为36 km /h ，司机突然以2 m/s 2的加速度刹车，则刹车后8 s 汽车滑行的距离为( ) A ．25 m B ．16 m C ．50 m D ．144 m 【解析】 初速度 v 0＝36 km /h ＝10 m/s. 选汽车初速度的方向为正方向．设汽车由刹车开始到停止运动的时间为t 0，则由v t ＝v 0＋at ＝0得： t 0＝0－v 0a ＝0－10－2 s ＝5 s 故汽车刹车后经5 s 停止运动，刹车后8 s 内汽车滑行的距离即是5 s 内的位移，为 x ＝12(v 0＋v t )t 0＝1 2(10＋0)×5 m ＝25 m. 故选A 【答案】 A 5．两个质点A 、B 放在同一水平面上，由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动，其运动的v -t 图像如图2所示．对A 、B 运动情况的分析，下列结论正确的是( ) 图2 A ．A 、 B 加速时的加速度大小之比为2∶1，A 、B 减速时的加速度大小之比为1∶1 B ．在t ＝3t 0时刻，A 、B 相距最远 C ．在t ＝5t 0时刻，A 、B 相距最远

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案)

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题动量定理 1．观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间，就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。（忽略发射底座高度，不计空气阻力，g 取10m/s 2） (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少？（已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力） (2)某次试射，当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块（爆炸时炸药质量忽略不计），测得前后两块质量之比为1：4，且炸裂时有大小为E =9000J 的化学能全部转化为了动能，则两块落地点间的距离是多少？ 【答案】(1)1550N ；(2)900m 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力为F ，设礼花弹上升时间为t ，则： 212 h gt = 解得 6s t = 对礼花弹从发射到抛到最高点，由动量定理 00()0Ft mg t t -+= 其中 00.2s t = 解得 1550N F = (2)设在最高点爆炸后两块质量分别为m 1、m 2，对应的水平速度大小分别为v 1、v 2，则： 在最高点爆炸，由动量守恒定律得 1122m v m v = 由能量守恒定律得 2211221122E m v m v = + 其中 121 4m m = 12m m m =+ 联立解得 1120m/s v =

230m/s v = 之后两物块做平抛运动，则 竖直方向有 212 h gt = 水平方向有 12s v t v t =+ 由以上各式联立解得 s=900m 2．在距地面20m 高处，某人以20m/s 的速度水平抛出一质量为1kg 的物体，不计空气阻力（g 取10m /s 2）。求 （1）物体从抛出到落到地面过程重力的冲量； （2）落地时物体的动量。 【答案】（1）20N ?s ，方向竖直向下（2 ）m/s ?， 与水平方向的夹角为45° 【解析】 【详解】 （1）物体做平抛运动，则有： 212 h gt = 解得： t =2s 则物体从抛出到落到地面过程重力的冲量 I=mgt =1×10×2=20N?s 方向竖直向下。 （2）在竖直方向，根据动量定理得 I=p y -0。 可得，物体落地时竖直方向的分动量 p y =20kg?m/s 物体落地时水平方向的分动量 p x =mv 0=1×20=20kg?m/s 故落地时物体的动量 m/s p = =? 设落地时动量与水平方向的夹角为θ，则 1y x p tan p θ= = θ=45°

教科版高中物理选修3-1全册学案.

第一章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律 摩擦起电 感应起电 接触起电 产生及条件 两不同绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 带电导体和导体接触时 现象 两物体带上等量异种电 荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电 体“近异远同” 导体上带上与带电体相 同电性的电荷 原因 不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而 发生电子转移 导体中的自由电子受到带正(负)电物体吸引(排 斥)而靠近(远离) 电荷之间的相互排斥 实质 电荷在物体之间和物体 内部的转移 接触起电的电荷分配原则 两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配，如图1－1－2所示． 电荷分配的原则是：两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和；带异种电荷接触后先中和再平分． 图1－1－2 1.“中性”与“中和”之间有联系吗？ “中性”和“中和”是两个完全不同的概念，“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都带有等量的异种电荷；“中和”是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程． 2．电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么？ (1)两种表述：①电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．②一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的． (2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律，近代物理实验发现，由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正负电子可同时湮灭，转化为光子．在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，电荷的 代数和不变，即正负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾. 一、电荷基本性质的理解 【例1】 绝缘细线上端固定，

高中物理教科版与人教版的对比研究

高中物理教科版与人教版两种教材的对比 第一章抛体的运动1．曲线运动2．运动的合成与分解3．平抛运动4．斜抛运动 第二章圆周运动1．描述圆周运动2．圆周运动的向心力3．匀速圆周运动的实例分析4．圆周运动与人类文明 一、在栏目上，教科版比人教版似乎更丰富 从栏目设置上看，教科版教材比人教版多“本章小结”和章末“习题”两个栏目，从习题数量上讲，人教版教材每节配备4-7个练习题，教科版教材每节配备4个练习题，并有章末练习，总题量差不多。 人教版教材注重知识的系统性和严密的理论分析，兼顾继承与创新，注重实验在教学中的重要性，加强与生活、科技、社会的联系，更贴近教学实际，教材的可读性比较好，便于学生自己看书学习，也便于新教师使用。 教科版教材注重“情境创设”，每节课力求从物理现象开始，引导学生“观察思考”，“提出问题”，然后让学生“讨论交流”，对问题的解决提出“猜想”和“假设”，教材中穿插若干个“活动”，总体感觉与苏教版“初中物理”教材风格很相似，探究性味道比较浓，但此版本教材不太利于学生自己看书学习，教材的使用更需要教师的引导。 二、在逻辑上，教科版比人教版似乎更合理

三、在理论上，人教版比教科版似乎更系统

四、在探究上，教科版比人教版似乎更重视 是以“做一做”、“演示”、“实验”的形式出现，而教科版教材更多的是“实验探究”、“理论探究”，或“活动”。 五、在方法上，人教版比教科版似乎更突出

包含在相关的知识内容中，而人教版教材多是采用独立出来单独成节的方法。 六、在编写上，教科版与人教版似乎故追异 七、在密度上，人教版比教科版似乎更均匀 这里的密度是指章节里安排的内容多少

部编版2020高中物理 第1章 碰撞与动量守恒 实验：研究碰撞中的动量守恒学案 教科版选修3-5

实验：研究碰撞中的动量守恒 【学习目标】 1．明确探究碰撞中的不变量的基本思路； 2．掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前、后速度的测量方法； 3．掌握实验数据处理的方法； 4．掌握案例的原理、方法． 【要点梳理】要点诠释： 要点一、实验内容 1．实验目的 该实验的目的是追寻碰撞过程中的不变量，由于质量不是描述运动状态的量，因此我们需要在包括物体质量和速度在内的整体关系中探究哪些是不变的，所以实验中一方面需要控制碰撞必须是一维碰撞，另一方面还要测量物体的质量和速度，并通过计算探究不变量存在的可能性． 2．实验探究的基本思路 （1）一维碰撞． 两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这一直线运动，这种碰撞叫做一维碰撞． （2）追求不变量． 在一维碰撞的情况下，设两个物体的质量分别为12m m 、，碰撞前的速度分别为12v v 、，碰撞后的速度分别为12v v 、＇＇，如果速度与我们规定的正方向一致取正值，相反取负值，依次研究以下关系是否成立： ①11112222m v m v m v m v ==，＇＇； ②11221122m v m v m v m v +=+＇＇； ③ 2222 11221122''m v m v m v m v +=+； ④ 12121212 ''v v v v m m m m +=+． 3．实验探究的案例 方案一：利用气垫导轨实现一维碰撞，如图所示． （1）质量的测量：用天平测量． （2）速度的测量：x v t ?= ?，式中x ?为滑块（挡光片）的宽度，t ?为数字计时器显示的滑块（挡光片）经过光电门的时间． （3）各种碰撞情景的实现：利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞，利用滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量．

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动量和动量定理的应用 知识点一——冲量（I） 要点诠释： 1.定义：力F和作用时间的乘积，叫做力的冲量。 2.公式： 3.单位： 4.方向：冲量是矢量，方向是由力F的方向决定。 5.注意： ①冲量是过程量，求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量。 ②用公式求冲量，该力只能是恒力，无论是力的方向还是大小发生变化时，都不能用直接求出 1.推导： 设一个质量为的物体，初速度为，在合力F的作用下，经过一段时间，速度变为 则物体的加速度 由牛顿第二定律 可得， 即 （为末动量，P为初动量） 2.动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。 3.公式： 或 4.注意事项： ①动量定理的表达式是矢量式，在应用时要注意规定正方向； ②式中F是指包含重力在内的合外力，可以是恒力也可以是变力。当合外力是变力时，F应该是合外力在这段时间内的平均值； ③研究对象是单个物体或者系统； ④不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用与微观物体的高速运动。 5.应用： 在动量变化一定的条件下，力的作用时间越短，得到的作用力就越大，因此在需要增 大作用力时，可尽量缩短作用时间，如打击、碰撞等由于作用时间短，作用力都较大，如冲压工件； 在动量变化一定的条件下，力的作用时间越长，得到的作用力就越小，因此在需要减 小作用力时，可尽量延长作用时间，如利用海绵或弹簧的缓冲作用来延长作用时间，从而减小作用力，再如安全气囊等。 规律方法指导 1.动量定理和牛顿第二定律的比较 （1）动量定理反映的是力在时间上的积累效应的规律，而牛顿第二定律反映的是力的瞬时效应的规律 （2）由动量定理得到的，可以理解为牛顿第二定律的另一种表达形式， 即：物体所受的合外力等于物体动量的变化率。 （3）在解决碰撞、打击类问题时，由于力的变化规律较复杂，用动量定理处理这类问题更有其优越性。 4.应用动量定理解题的步骤 ①选取研究对象； ②确定所研究的物理过程及其始末状态； ③分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况； ④规定正方向，根据动量定理列式； ⑤解方程，统一单位，求得结果。 经典例题透析 类型一——对基本概念的理解 1.关于冲量，下列说法中正确的是（） A.冲量是物体动量变化的原因 B.作用在静止的物体上力的冲量一定为零 C.动量越大的物体受到的冲量越大 D.冲量的方向就是物体合力的方向 思路点拨：此题考察的主要是对概念的理解 解析：力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A对；只要有力作用在物体上，

高中物理动量定理专题训练答案(1)

高中物理动量定理专题训练答案(1) 一、高考物理精讲专题动量定理 1．2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．某滑道示意图如下，长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接，滑道BC 高h =10 m ，C 是半径R =20 m 圆弧的最低点，质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑，加速度a =4.5 m/s 2，到达B 点时速度v B =30 m/s ．取重力加速度g =10 m/s 2． （1）求长直助滑道AB 的长度L ； （2）求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小； （3）若不计BC 段的阻力，画出运动员经过C 点时的受力图，并求其所受支持力F N 的大小． 【答案】（1）100m （2）1800N s ?（3）3 900 N 【解析】 （1）已知AB 段的初末速度，则利用运动学公式可以求解斜面的长度，即 2202v v aL -= 可解得:2201002v v L m a -== （2）根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以 01800B I mv N s =-=? （3）小球在最低点的受力如图所示 由牛顿第二定律可得：2C v N mg m R -= 从B 运动到C 由动能定理可知： 221122 C B mgh mv mv =-

解得;3900N N = 故本题答案是：（1）100L m = （2）1800I N s =? （3）3900N N = 点睛：本题考查了动能定理和圆周运动，会利用动能定理求解最低点的速度，并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小． 2．如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R =0.1 m ，半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ，水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动，经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰 撞．设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，求： （1）两小球碰前A 的速度； （2）球碰撞后B ,C 的速度大小； （3）小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力； 【答案】（1）2m/s （2）v A ＝1m /s ，v B ＝3m /s （3）4N ，方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】 （1）选向右为正，碰前对小球A 的运动由动量定理可得： –μ Mg t ＝M v – M v 0 解得：v ＝2m /s （2）对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒，动能守恒： A B Mv Mv mv =+ 222111222 A B Mv Mv mv =+ 解得：v A ＝1m /s v B ＝3m /s （3）由于轨道光滑，B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒： 2211222 B C mv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析，由牛顿第二定律有： 2C N v mg F m R '+= 解得：F N ＝4N 由牛顿第三定律知，F N '＝F N ＝4N 小球对轨道的压力的大小为3N ，方向竖直向上．

教科版-高中物理-选修3-1知识点

高二物理(选修3-1) 知识点梳理 第一章静电场 第1节电荷电荷守恒定律 1、摩擦起电:通过摩擦使物体带电的方法称为摩擦起电 实质：不同物质的原子核对电子的束缚能力不同,从而在摩擦时导致电子的不均匀分配 将与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷命名为正电荷 将与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷命名为负电荷 2、电荷性质：带电体有吸引轻小物的性质 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 3、电荷量:电荷的多少叫做电荷量，简称电量,单位:库仑C 最小的电荷量叫做元电荷,用e表示e=１.60×10-19C,即为电子的电量４、材料不相同的两个物体摩擦起电后各自所带电量必定等值异号 ５、电荷守恒定律:电荷既不能被创造，也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体, 或者从物体的一部分转移到另一部分 6、静电感应与感应起电 当带电体向另一个不带电的物体靠近而不接触时,由于静电相互作用力而使其中的电荷发生定向移动后不均匀分布而带上电荷的现象称为静电感应。 以静电感应的方式使物体带电的方法称为感应起电。 7、验电器:用来检验物体是否带电的仪器,其原理是同种电荷相互排斥。

第２节 库仑定律 1、点电荷:当研究的总量与带电体本身的形状大小以及电荷分布情况关系不大时,可以把抽象成一个带电的点,称为点电荷。. 两带电体的距离远大于带电体的尺寸,带电体就可视为点电荷. 2、库仑定律 ⑴内容:真空中两个点电荷之间的相互作用力的大小,跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向沿着它们的连线. ⑵表达式:221r Q Q k F = (其中k ＝９.0×109 N ·ｍ２／C 2,叫静电力常量) ⑶适用条件:①．真空； ②点电荷． 第3节 电场 电场强度和电场线 １、电场 ⑴定义：存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质. ⑵基本性质：对放入其中的电荷有力的作用. 2、电场强度 ⑴定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量ｑ的比值,叫做该点的电场强度． ⑵定义式：q F E = 单位:N/Ｃ 注：电场中某点场强的大小和方向与该点放不放电荷及所放电荷的大小和电性无关，由电场本身决定. ⑶矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度的方向． ⑷真空中点电荷场强的计算式： 2 r Q k E = （其中Q 叫做场源电荷）． ⑸电场的叠加:空间同时存在几个电场时，空间某点的场强等于各电场在该点的场强的矢量

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高中物理学习材料 四川省什邡中学高二物理 《电磁学》综合训练题（一） 命题人：王树斌 班级： 姓名： 一、 选择题：（每小题4分，共48分） 1.两个完全相同的小球，带有同种电荷，带电量Q 1=5Q 2.当它们相距d(d>>球半径)时,相互作用力为F,现将两球接触后分开,再让它们相距2d,则这时两球间的相互作用力为 ( ) A.209F B.920 F C.43F D.109 F 2.平行板电容器两极板分别与电池的两极相连,在两极板间的距离由d 逐渐增大到d ˊ的过程中,电容器的电容将 ( ) A.变大 B.不变 C.变小 D.可能变大,也可能变小 3.两电阻并联时的功率之比为2:3,则将它们串联使用时的功率之比为 （ ） A.2:3 B.4:9 C.3:2 D.9:4 4.照明电路两条输电线间的电压为U,每条输电线的电阻为r,电灯的总电阻为R.则输电线上消耗的功率为 ( ) A.r U 2 B.r U 22 C.22 2R rU D.22 )2(2r R rU 5.把两根同种材料制成的电阻丝甲、乙分别连在两个电路中,已知甲、乙长度之比和直径之比都为1:2,要使两电阻丝消耗的功率相同,则加在甲、乙电阻丝两端的电压之比为 ( ) A.1:1 B.2:1 C.2:2 D.2:1 7.如图所示,,当开关S 合上时,三个电表读数的变化情况是 ( ) A.V 变大,A 1变大,A 2变小 B.V 变小,A 1变大,A 2变小 C.V 变小,A 1变小,A 2变大 D.V 变大,A 1变小,A 2变大 8.轻质线圈悬挂在一条形磁铁的N 极附近,条形磁铁的轴线穿过线圈中心并与线圈 在同一平面内,如图所示.当线圈中通以顺时针方向的电流时,线圈将( ) A.转动,同时远离磁铁 B.转动,同时靠近磁铁 C.向左摆动 D.向右摆动 11.一矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的交流电动势e=102sin4πt 伏.下列说法 中正确的是 ( ) A.此交流电的频率是4π赫 B.当t=0时线圈平面与中性面垂直 C.此交流电的周期是0.5秒 D.当t=0.5秒时e 有最大值 12.把电热丝接到110伏的直流电源上,每秒产生的热量为Q.现把它接到某交流电源上,每秒产生的热量为2Q.此交流电源电压的最大值为 ( ) A.110伏 B.1102伏 C.220伏 D.2202伏 三、计算题:(每小题7分,共28分) 图7