第1节 动量定理 动量守恒定律
[精题对点诊断]
1．[冲量、动量的理解]从同一高度以相同的速率抛出质量相同的三个小球，a球竖直上抛，b球竖直下抛，c球水平抛出，不计空气阻力，则( )
A．三球落地时的动量相同 B．三球落地时的动量大小相同
C．从抛出到落地过程中，三球受到的冲量相同 D．从抛出到落地过程中，三球受到的冲量大小相同
【解析】 根据机械能守恒定律可知，三球落地时，速度大小相等，但c球速度方向与a、b球的速度方向不同．从抛出到落地过程中，三球均仅受重力作用，但三球在空中运动的时间不同．故本题选B.
【答案】 B
2．[用动量定理解释现象]篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球．接球时，两臂随球迅速收缩至胸前．这样做可以( )
A．减小球对手的冲量 B．减小球对人的冲击力 C．减小球的动量变化量 D．减小球的动能变化量 【解析】 根据动量定理得F
合
Δt＝Δp，接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，因动量
的改变量不变，则增长了时间，所以球对人的冲击力减小，故选项B是正确的．
【答案】 B 3．[动量守恒的判断]
(多选)木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图13－1－1所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是( )
图13－1－1
A．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒 B．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒 C．a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒 D．a离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒
【解析】 动量守恒定律的适用条件是不受外力或所受合外力为零．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统受到墙壁对它们的作用力，不满足动量守恒条件；a离开墙壁后，系统所受合外力为零，动量守恒．
【答案】 BC
[基础知识回顾]
一、冲量和动量定理 1．冲量
(1)定义：力F与力的作用时间t的乘积． (2)定义式：I＝Ft. (3)单位：N·s (4)方向：恒力作用时，与力的方向相同．
(5)物理意义：是一个过程量，表示力在时间上积累的作用效果． 2．动量定理
(1)内容：物体所受合力的冲量等于物体的动量变化．
?Ft＝mv2－mv1?(2)表达式：?
??I＝Δp
二、动量和动量守恒定律 1．动量
(1)定义：运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量，通常用p来表示． (2)表达式：p＝mv. (3)单位：kg·m/s. (4)标矢性：动量是矢量，其方向和速度方向相同． 2．动量守恒定律
(1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保
持不变，这就是动量守恒定律．
(2)表达式
m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，即相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和．
3．动量守恒定律的适用条件
(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零．
(2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力． 三、碰撞、反冲和爆炸问题 弹性碰撞 非完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞 1．弹性碰撞和非弹性碰撞
2.反冲现象
在某些情况下，原来系统内物体具有相同的速度，发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开．这类问题相互作用的过程中系统的动能增大，且常伴有其他形式能向动能的转化．
3．爆炸问题
爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以系统动量守恒，爆炸过程中位移很小，可忽略不计，作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动．
[基本能力提升]
一、判断题
(1)质量大的物体动量一定大．(×) (2)两物体动能相等，动量一定相等．(×)
(3)运用动量守恒定律解题时，所列方程中的速度必须是相对同一参考系的速度．(√) (4)系统的动量守恒时，机械能也一定守恒．(×) (5)质量相等的两个物体发生碰撞时，一定交换速度．(×)
(6)碰撞过程中若系统所受合外力不等于零，也可以应用动量守恒定律对系统进行分析．(√)
二、选择题
如图13－1－2所示两辆质量相同的小车静止于光滑的水平面上，有一人静止在小车
动量是否守恒 守恒 守恒 守恒 机械能是否守恒 守恒 有损失 损失最大
A上．当这个人从A车上跳到B车上，接着又从B车跳回并与A车保持相对静止时，A车的速率( )
图13－1－2
A．等于零 C．大于B车速率
B．小于B车速率 D．等于B车速率
【解析】 由系统动量守恒得(MA＋m)vA＝MBvB，由于MA＋m>MB，故vA 【答案】 B 第2节 光电效应 氢原子光谱 [精题对点诊断] 1．[认识光电效应现象](多选)光电效应实验的装置如图13－2－1所示，则下面说法中正确的是( ) 图13－2－1 A．用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转 B．用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转 C．锌板带的是负电荷 D．使验电器指针发生偏转的是正电荷 【解析】 紫外线的频率大于锌板的极限频率，而红色光的频率小于锌板的极限频率．当锌板发生光电效应时，锌板向空气中发射电子，所以锌板带正电，验电器指针也带正电． 【答案】 AD 2．[光电效应现象的规律]光照射到金属表面上能够发生光电效应，下列关于光电效应的叙述中．正确的是( ) A．金属电子逸出功与入射光的频率成正比 B．单位时间内逸出的光电子数与入射光强度无关 C．逸出的光电子的初动能与光强度有关 D．单位时间内逸出的光电子数与光强度有关 【解析】 由爱因斯坦的光电效应理论及光电方程，产生不产生光电子、最大初动能由光的频率决定，产生的光电子数由光强决定，金属电子逸出功只与金属本身有关，与入射光无关，很容易得出正确结论，所以D选项正确． 【答案】 D 3．[氢原子能级的跃迁](多选))如图13－2－2所示，是类氢结构的氦离子能级图．已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV.在具有下列能量的光子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( ) 图13－2－2 A．40.8 eV C．43.2 eV B．41.0 eV D．54.4 eV 【解析】 若是在两个能级间跃迁，光子的能量必须等于某一激发态与基态的能级差，若是电离则必须大于等于电离能．故选A、D. 【答案】 AD [基础知识回顾] 一、光电效应现象 1．光电效应的实验规律 (1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应． (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，其随入射光频率的增大而增大． (3)光电流强度(反映单位时间内发射出的光电子数的多少)与入射光强度成正比．