高三物理能量和动量经典总结知识点

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高三物理常见知识点总结

高三物理常见知识点总结

高三物理常见知识点总结一、力学部分:1. 牛顿三大运动定律:第一定律、第二定律、第三定律。

2. 动量定律:动量守恒定律、动量-力定理。

3. 质点运动:匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动。

4. 牛顿万有引力定律及其应用:行星运动、卫星运动、天体质量测定。

5. 物体在水平面上的运动:坡面运动、竖直圆周运动。

6. 单摆运动:单摆的周期、频率、能量变化。

7. 力的合成与分解:分解力的大小和方向、合成力的大小和方向。

二、热学部分:1. 内能和热量:内能的变化、热量的传递。

2. 热力学第一定律:内能定律、功的定律、热量的定律。

3. 热传导:热传导的规律、导热系数的影响因素。

4. 热胀冷缩:热胀冷缩的原理、线膨胀系数的定义。

5. 理想气体的状态方程:诺依曼方程、查理定律、盖-吕萨克定律。

6. 理想气体的等温过程、绝热过程、等容过程、等压过程。

三、光学部分:1. 光的反射:平面镜反射、球面镜反射、光的折射。

2. 光的干涉:双缝干涉、杨氏实验。

3. 光的衍射:单缝衍射、双缝衍射。

4. 光的偏振:偏振光的产生、偏振光的特性。

5. 光的色散:光的折射和色散、光的反射和色散。

6. 光的光谱:连续光谱、线状光谱、吸收光谱。

四、电学部分:1. 电荷和电场:电荷的性质和电场的概念。

2. 电场强度:点电荷的电场强度、电偶极子的电场强度。

3. 电势能和电势:电势能的概念和计算、电势的概念和计算。

4. 电流和电阻:电流的概念和计算、电阻的概念和计算。

5. 欧姆定律:欧姆定律的表达式和应用。

6. 电路基本定律:基尔霍夫定律、电容器充放电定律。

五、其他物理知识点:1. 机械波:波的定义、波的分类、波的传播。

2. 物质的结构:原子、分子、元素周期表。

3. 声学:声音的特性、声音的传播、共振。

4. 核物理:核反应、核能利用、辐射与辐射防护。

以上是高三物理常见知识点的总结,涵盖了力学、热学、光学、电学以及其他物理相关内容。

希望对你的学习有所帮助。

高考物理必背知识点

高考物理必背知识点

高考物理必背知识点高考物理必背知识点大全一动量定理解题动量定理来解题,矢量关系要牢记,各量均把正负带,代数加减万事吉,中间过程莫关心,便于求解平均力。

动量守恒所受外力恒为零,系统动量就守恒,碰前碰后和碰中,动量总和都相同,矢量关系别忘记,谁正谁负要分清。

力的作用效果时间积累动量增,空间积累增动能,瞬间产生加速度,改变状态或变形。

动量定理· 动能定理动量动能二定理,解起题来特容易,动量定理求时间,动能定理求位移。

弹簧振子振动弹簧振子来振动,简谐运动最典型。

a随回复力变化,方向始终指平衡,大小位移成正比,位移特指对平衡注,速度与a变化反,这个减时那个增,动能势能互转化,周期变化且守恒。

(注:平衡位置)振动周期振动快慢周期定,固有周期不变更,一周方向变两次,四倍振幅是路程。

单摆质点连着轻细绳,理想单摆就做成,重力分力来回复,小角度下简谐动。

g和摆长定周期,振幅无关等时性,伽利略和惠更斯,前者发现后首用。

振动的分类机械振动有三种,依据能量来分清。

阻尼减幅能量减,简谐等幅能守恒,策动力下受迫振,外能不断来补充。

稳定频率外力定,步调一致共振生。

机械波振动传播波形成,振源介质不可省,质点振动不迁移,传播能量和振动,后边质点总落后,只缘波动即带动。

两向垂直称横波,纵波两向必平行。

横波的图象横波图象即波形,各个质点位移明。

波长振幅可读出,传播方向须标清,逆着传向看走势,振动方向就可定。

反相振动正相反,同相振动完全同。

波的频率随波源,传播速度介质定,波长说法有多种,振源介质共确定。

库仑力点电荷间库仑力,平方反比是规律,大小可由公式求,方向依据吸与斥。

电场线电场线,人为添,描绘电场真方便,场强大小看疏密,场强方向沿切线。

典型电场电场线光芒四射正点电,万箭齐中负点电,等量同号蝶双飞,等量异号灯(笼)一盏。

求电场强度求场强,方法多,定义用途最广阔,点电电场有公式,平方反比决定着,匀强电场最典型,E、U关系d连着,静电平衡也能用,合场强零矢量和。

高三物理必背知识点归纳与总结

高三物理必背知识点归纳与总结

高三物理必背知识点归纳与总结物理作为自然科学的一门重要学科,在高中阶段占据着重要的地位。

作为高三物理学习的最后一年,学生们需要系统地复习和总结高中物理的知识点,以便能够更好地应对高考。

下面是高三物理必背知识点的归纳与总结。

一、力学部分1. 牛顿三定律:- 第一定律:物体静止或匀速直线运动的条件是合力为零。

- 第二定律:物体受到的合力与其加速度成正比,与质量成反比。

- 第三定律:相互作用力大小相等,方向相反,作用在不同物体之间。

2. 动量定理:- 动量定理表达式:物体的动量等于其质量乘以速度。

- 动量守恒定律:在不受外力作用的条件下,系统的总动量保持不变。

3. 力的合成与分解:- 力的合成:若多个力共同作用于一个物体,可以通过力的合成将这些力合并为一个力,求得合力方向和大小。

- 力的分解:若一个力作用于物体上,可以通过力的分解将该力分解为两个分力,求得分力的方向和大小。

二、热学部分1. 热力学第一定律(能量守恒定律):- 能量守恒定律表达式:系统内能的增量等于系统对外做功和吸热的和。

- 封闭系统能量守恒定律:系统内能的变化等于系统对外做功的和。

2. 理想气体状态方程:- 法则一:玻意耳-马略特定律(等温过程)- 法则二:卡诺定律(绝热过程)- 法则三:查理定律(等容过程)- 法则四:通用气体方程(非绝热过程)三、电磁学部分1. 电流与电阻:- 电流的定义:单位时间内通过导体截面的电荷量。

- 电阻的定义:导体抵抗电流流动的能力。

2. 电路中的基本元件:- 电源:提供电流的能源。

- 电阻:阻碍电流流动的元件。

- 电容:能储存电荷的元件。

- 电感:通过感生电动势产生自感电流的元件。

3. 安培定律和法拉第定律:- 安培定律:描述了磁场中的电流元所受的力与电流和磁场之间的关系。

- 法拉第定律:描述了通过导体的感生电动势与导体的磁通量和时间变化的关系。

四、光学部分1. 光的传播与反射:- 光的传播:光沿直线传播,遵循光的直线传播定律。

高三物理知识点汇总总结归纳

高三物理知识点汇总总结归纳

高三物理知识点汇总总结归纳物理是一门自然科学,研究物质及其运动、能量和相互作用的规律。

作为一门重要的学科,物理知识在高三阶段备考中占据着重要的地位。

为了帮助各位高三学生更好地复习物理知识,下面将对一些高考中常考的物理知识点进行汇总、总结和归纳。

希望对大家的备考有所帮助。

1. 运动的描述和运动学- 运动的基本概念- 位移、速度、加速度的定义和计算- 速度与加速度的图像表示- 一维运动中的平均速度和瞬时速度- 二维运动和斜抛运动的相关知识2. 牛顿运动定律- 牛顿第一定律的概念及应用- 牛顿第二定律的概念及应用- 牛顿第三定律的概念及应用- 弹力、摩擦力和正压力的概念与计算- 力的合成与分解3. 动量与能量- 动量的概念和计算- 动量定理的应用和理解- 冲量的概念和计算- 动量守恒定律的应用- 动能的概念和计算- 功与功率的概念与计算4. 万有引力和重力- 万有引力定律的概念和计算- 行星运动的基本规律- 重力与物体重量的关系- 重力势能和重力势能变化的计算5. 静电学- 静电荷和静电力的概念与计算 - 库仑定律的应用- 电势能的概念和计算- 静电场强和电场线的性质6. 电学- 电流和电量的概念和计算- 电流的方向和电流强度的测量- 电阻和电阻率的概念与计算- 欧姆定律和功率定律的应用- 串联和并联电路的计算- 稳恒电流的特性和分析7. 电磁感应与电磁波- 法拉第电磁感应定律的概念和计算 - 感应电动势的计算- Lenz定律的理解和应用- 电磁波的基本性质和表达式8. 光学- 光的直线传播和反射定律- 光的折射和折射定律- 球面镜和透镜的成像规律- 光的干涉和衍射现象- 光的波粒二象性的基本认识9. 声学- 声音的产生和传播规律- 声速与声波频率的关系- 声音在不同介质中的传播特性- 声音干涉和共振现象的基本知识通过对以上物理知识点的总结归纳,希望能够帮助大家更好地理解和复习物理知识,为高考打下坚实的基础。

高中物理化学知识点高三

高中物理化学知识点高三

高中物理化学知识点高三一、力学知识点1. 牛顿运动定律牛顿第一定律:物体在没有受到外力作用时,静止物体将保持静止,运动物体将保持匀速直线运动。

牛顿第二定律:当物体受到外力作用时,物体的加速度正比于作用力,反比于物体质量。

牛顿第三定律:任何两个物体之间的相互作用力大小相等,方向相反。

2. 动量和能量动量:物体的动量定义为物体质量乘以速度,动量守恒定律指出,在没有外力作用下,物体的总动量保持不变。

动能:物体的动能定义为物体的质量乘以速度的平方的一半,动能定理指出,物体的动能等于所受合外力做功的数量。

3. 万有引力和牛顿定律万有引力定律:两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

牛顿定律:根据牛顿引力定律,行星绕太阳的运动可以用行星的质量和太阳的质量、行星到太阳的距离来描述。

二、热力学知识点1. 温度、热量和热传导温度:物体的温度是物体内部微观运动的平均动能。

热量:物体之间由于温度差异而传递的能量叫做热量。

热传导:热量通过物体内部的分子或原子之间的碰撞传递。

2. 热力学第一定律热力学第一定律:能量守恒定律,能量可以从一个系统转移到另一个系统,可以从一个形式转化为另一个形式,但总能量守恒。

3. 热力学第二定律热力学第二定律:热量永远不能从低温物体自发地传递到高温物体,而是自发地从高温物体传递到低温物体,熵增定律是热力学第二定律的一个表述。

三、电磁学知识点1. 静电学库仑定律:物体上的静电力与物体所带电荷的大小成正比,与物体间的距离的平方成反比。

电场:物体周围存在电场,电荷在电场中受到力的作用。

2. 电流和电阻电流:电荷在单位时间内通过导体的数量。

电阻:导体对电流流动的阻力。

3. 磁场和电磁感应磁场:磁体或电流在周围产生的力场。

电磁感应:当导体中的磁通量发生变化时,导体中将产生感应电动势。

四、化学知识点1. 元素周期表元素周期表:将元素按照原子序数和相似性分类的表格,包含了各种元素的基本信息。

涉及动量能量的经典模型与应用

涉及动量能量的经典模型与应用
高三物理二轮专题复习
涉及动量能量的 经典模型与应用
知识框架 三个经典模型 1、子弹打木块模型 、 2、小球碰撞模型 、 3、弹簧连接体模型 、
变式1 变式 练习 变式2 变式
知识框架 两条定理: 两条定理: 往往以一个物体为研究对象
(1)动量定理: 动量定理: 动量定理
F合 ⋅ t = ∆p
(2)动能定理: 动能定理: 动能定理
R O A A B O
R
B
R O A A B O
R
B
如图所示,三个质量均为m的弹性小球用两根长均为L的轻 绳连成一条直线而静止在光滑水平面上.现给中间的小球B 一个水平初速度v0,方向与绳垂直.小球相互碰撞时无机械 能损失,轻绳不可伸长.求: (1)当小球A、C第一次相碰时,小球B的速度. (2)当三个小球再次处在同一直线上时,小球B的速度. (3)运动过程中小球A的最大动能EKA和此时两根绳的夹角θ. (4)当三个小球处在同一直线上时,绳中的拉力F的大小.1、Fra bibliotek弹打木块模型 、
的木块静止在光滑水平面上, 质量为 M 的木块静止在光滑水平面上,一质量为 m 速度 的子弹水平射入木块中, 为 v0 的子弹水平射入木块中 ,如果子弹所受阻力的大小恒为
f
子弹没有穿出木块, ,子弹没有穿出木块,木块和子弹的最终速度为 v共 ,在这
个过程中木块相对地面的位移为 s木 ,子弹相对与地面的位移 为 s子 ,子弹相对与木块的位移为 ∆s 。
(1)设小球A、C第一次相碰时,小球B的速度为,考虑到对称性及绳的不可伸 长特性,小球A、C沿小球B初速度方向的速度也为,由动量守恒定律,得 由此解得(2)当三个小球再次处在同一直线上时,则由动量守恒定律和机械 能守恒定律,得 解得 (三球再次处于同一直线) ,(初始状态,舍去) 所以,三个小球再次处在同一直线上时,小球B的速度为(负号表明与初速度反 向) (3)当小球A的动能最大时,小球B的速度为零。设此时小球A、C的速度大小 为,两根绳间的夹角为θ(如图),则仍由动量守恒定律和机械能守恒定律,得 另外,由此可解得,小球A的最大动能为,此时两根绳间夹角为(4)小球A、C 均以半径L绕小球B做圆周运动,当三个小球处在同一直线上时,以小球B为参考 系(小球B的加速度为0,为惯性参考系),小球A(C)相对于小球B的速度均 为所以,此时绳中拉力大小为:

高中物理动量和能量知识点

高中物理动量和能量知识点

高考物理知识归纳(三) ---------------动量和能量1.力的三种效应:力的瞬时性(产生a )F=ma 、⇒运动状态发生变化⇒牛顿第二定律 时间积累效应(冲量)I=Ft 、⇒动量发生变化⇒动量定理 空间积累效应(做功)w=Fs ⇒动能发生变化⇒动能定理2.动量观点:动量:p=mv=KmE 2 冲量:I = F t动量定理:内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。

公式: F 合t = mv ’一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)I=F 合t=F 1t 1+F 2t 2+---=∆p=P 末-P 初=mv 末-mv 初动量守恒定律:内容、守恒条件、不同的表达式及含义:'p p =;0p =∆;21p -p ∆=∆P =P ′ (系统相互作用前的总动量P 等于相互作用后的总动量P ′) ΔP =0 (系统总动量变化为0)如果相互作用的系统由两个物体构成,动量守恒的具体表达式为P 1+P 2=P 1′+P 2′ (系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量) m 1V 1+m 2V 2=m 1V 1′+m 2V 2′ΔP =-ΔP ' (两物体动量变化大小相等、方向相反) 实际中应用有:m 1v 1+m 2v 2='22'11v m v m +; 0=m 1v 1+m 2v 2 m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v 共原来以动量(P)运动的物体,若其获得大小相等、方向相反的动量(-P),是导致物体静止或反向运动的临界条件。

即:P+(-P)=0注意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性矢量性:对一维情况,先选定某一方向为正方向,速度方向与正方向相同的速度取正,反之取负,把矢量运算简化为代数运算。

相对性:所有速度必须是相对同一惯性参照系。

同时性:表达式中v 1和v 2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度,v 1’和v 2’必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度。

物理动量定理知识点总结

物理动量定理知识点总结

物理动量定理知识点总结一、动量定理的基本概念。

1. 动量。

- 定义:物体的质量和速度的乘积叫做动量,用p表示,p = mv。

- 单位:千克·米/秒(kg· m/s)。

- 矢量性:动量是矢量,方向与速度方向相同。

2. 冲量。

- 定义:力和力的作用时间的乘积叫做冲量,用I表示,I = Ft。

- 单位:牛·秒(N· s)。

- 矢量性:冲量是矢量,方向与力的方向相同。

当力为变力时,I=∫_t_1^t_2Fdt (高中阶段一般研究恒力冲量)。

3. 动量定理。

- 内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,即I=Δ p。

- 表达式:Ft = mv_2 - mv_1(F为合外力,t为作用时间,m为物体质量,v_1为初速度,v_2为末速度)。

- 意义:动量定理反映了力对时间的累积效应与物体动量变化之间的关系。

二、动量定理的理解与应用。

1. 解题步骤。

- 确定研究对象:明确要研究的物体或系统。

- 进行受力分析:找出研究对象所受的合外力。

- 确定初末状态:明确研究对象的初速度v_1和末速度v_2,从而得到初动量p_1 = mv_1和末动量p_2=mv_2。

- 应用动量定理列方程求解:根据Ft=Δ p = p_2 - p_1列方程求解。

2. 应用举例。

- 碰撞问题。

- 例如,两个小球发生碰撞,已知碰撞前两球的速度和质量,求碰撞后小球的速度。

先确定系统(两小球组成的系统),分析系统所受合外力(若碰撞过程中合外力为零,系统动量守恒),再根据动量定理(或动量守恒定律结合动量定理)求解。

- 缓冲问题。

- 如汽车安装安全带和安全气囊。

当汽车突然停止时,人由于惯性会继续向前运动。

根据Ft=Δ p,在动量变化Δ p一定的情况下,延长作用时间t,可以减小作用力F。

安全带和安全气囊就是通过延长人停止运动的时间,从而减小人受到的冲击力。

- 反冲问题。

- 火箭发射是典型的反冲现象。

火箭燃料燃烧产生的气体向后喷出,根据动量守恒定律(系统总动量为零),火箭就会获得向前的动量。

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运用动量和能量观点解题的思路
河南省新县高级中学吴国富
动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围更广泛,是自然界中普遍适用的基本规律,因此是高中物理的重点,也是高考考查的重点之一。

试题常常是综合题,动量与能量的综合,或者动量、能量与平抛运动、圆周运动、热学、电磁学、原子物理等知识的综合。

试题的情景常常是物理过程较复杂的,或者是作用时间很短的,如变加速运动、碰撞、爆炸、打击、弹簧形变等。

冲量是力对时间的积累,其作用效果是改变物体的动量;功是力对空间的积累,其作用效果是改变物体的能量;冲量和动量的变化、功和能量的变化都是原因和结果的关系,在此基础上,还很容易理解守恒定律的条件,要守恒,就应不存在引起改变的原因。

能量还是贯穿整个物理学的一条主线,从能量角度分析思考问题是研究物理问题的一个
重要而普遍的思路。

应用动量定理和动能定理时,研究对象一般是单个物体,而应用动量守恒定律和机械能守恒定律时,研究对象必定是系统;此外,这些规律都是运用于物理过程,而不是对于某一状态(或时刻)。

因此,在用它们解题时,首先应选好研究对象和研究过程。

对象和过程的选取直接关系到问题能否解决以及解决起来是否简便。

选取时应注意以下
几点:
1.选取研究对象和研究过程,要建立在分析物理过程的基础上。

临界状态往往应
作为研究过程的开始或结束状态。

2.要能视情况对研究过程进行恰当的理想化处理。

3.可以把一些看似分散的、相互独立的物体圈在一起作为一个系统来研究,有时
这样做,可使问题大大简化。

4.有的问题,可以选这部分物体作研究对象,也可以选取那部分物体作研究对象;可以选这个过程作研究过程,也可以选那个过程作研究过程;这时,首选大对象、长过
程。

确定对象和过程后,就应在分析的基础上选用物理规律来解题,规律选用的一般原
则是:
1.对单个物体,宜选用动量定理和动能定理,其中涉及时间的问题,应选用动量
定理,而涉及位移的应选用动能定理。

2.若是多个物体组成的系统,优先考虑两个守恒定律。

3.若涉及系统内物体的相对位移(路程)并涉及摩擦力的,要考虑应用能量守恒
定律。

例1图1中轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平直导轨上,弹簧处于原长状态。

另一质量与B相同的滑块A,从导轨上的P点以某一初速度向B滑
行。

当A滑过距离时,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不粘连。

已知最后A恰好回到出发点P并停止。

滑块A和B与导轨的摩擦因数都为,运动过程中弹簧最大形变量为,重力加速度为。

求A从P点出发时的初速度。

解析:首先要将整个物理过程分析清楚,弄清不同阶段相互作用的物体和运动性质,从而为正确划分成若干阶段进行研究铺平道路。

即A先从P点向左滑行过程,受摩擦力
作用做匀减速运动。

设A刚接触B时的速度为,对A根据动能定理,有
接着A、B发生碰撞,动量守恒。

设碰后瞬间A、B的共同速度为,对A、B系统
根据动量守恒定律,有
随后A、B向左压缩弹簧至阶段,设弹簧获得的势能为,对A、B和弹簧组成的系统,根据功能关系,有:
A、B又被弹簧弹回至弹簧恢复到原长阶段,设A、B的速度为,对A、B和弹簧
组成的系统,根据功能关系,有
最后A、B分离,A滑至P点停下,对A应用动能定理,有
由以上各式解得。

评析:动量和能量的综合问题,通常都具有多个物理过程,分析时需要根据整个过程在不同阶段的受力特点和运动情况,将其划分为较简单的几个子过程,从而为运用动
量和能量关系解决问题奠定基础。

例2在地面上方,一小圆环A套在一条均匀直杆B上,A和B的质量均为m,它们之间的滑动摩擦力。

开始时A处于B的下端,B竖直放置。

在A的下方
米处,存在一个“相互作用”区域C,区域C的高度米,固定在空中如图2中划有虚线的部分。

当A进入区域C时,A受到方向竖直向上的恒力F作用,。

区域C对杆不产生作用力。

A和B一起由静止开始下落,已知杆B落地时A和B的速度相同。

不计空气阻力,重力加速度。

求杆B的长度至少为多少?
解析:通过审题,将物理过程、状态细分为如图2-1、2-2、2-3所示。

图2-3状态为A、B刚达到共同速度,此时A、B相对位移的长度为杆的最小长度。

在物体A、B由图2所示状态变为图2-1所示状态过程:对A、B系统,机械能守恒,有(式中为图2-1所示状态A、B的速度),解得。

在物理情形由图2-1状态变到图2-2所示状态过程中:
对A物体,由动能定理得
(为物体A在图2-2所示状态的速度),解得
对A、B系统,由于所受合外力为零,由动量守恒得
(为物体B在图2-2所示状态的速度),解得。

对B物体,由动能定理得(式中为该过程物体B
下落的高度)
解得。

在物理情形由图2-2状态变到图2-3所示状态过程中:
对A由动量定理得
由动能定理得(式中为该过程物体A下落的高度;
为图2-3状态时A、B具有的相同速度。


对B由动量定理得
由动能定理得(式中为该过程B下落的高度。


由上式解得m,m
杆的长度至少为m。

评析:有很多物理问题都涉及临界状态,解决此类问题时,要审清题意,通过草画图形,弄清物理过程,找出转折点,抓住承前启后的物量量,确定临界条件。

一幅好的示意图就是一种无声的启发,借助示意图可以帮助我们审题,可丰富对物理情景的想象
力,为正确解题叩开大门。

例3在核反应堆里,用石墨作减速剂,使铀核裂变所产生的快中子通过与碳核不断的碰撞而被减速。

假设中子与碳核发生的是弹性正碰,且碰撞前碳核是静止的。

已知碳核的质量近似为中子质量的12倍,中子原来的动能为E0,试求:
(1)经过一次碰撞后中子的能量变为多少?
(2)若E0=1.76MeV,则经过多少次后,中子的能量才可减少到0.025eV。

解析:按弹性正碰的规律可求出每次碰撞后中子的速度变为多少,对应的动能也就可以求解;在根据每次碰撞前后的动能之比与需要减少到0.025eV与原动能E0的比值关系,取对数求出碰撞次数(必须进位取整)。

(1)弹性正碰遵守动量守恒和能量守恒两个定律。

设中子的质量m,碳核的质量M。

有:
由上述两式整理得
则经过一次碰撞后中子的动能
(2)同理可得
……
设经过n次碰撞,中子的动能才会减少至0。

025eV,即E n=0.025eV,E0=1.75MeV
解上式得n≈54
评析:动量与能量问题,一般与实际问题结合紧密,能否将一个实际的问题转化为典型的物理模型和熟悉的过程,是解决这类问题的关键所在。

例4如图3所示,水平金属导轨M、N宽为,足够长金属导轨M’、N’宽为,它们用金属棒EF连接且处在竖直向上的磁感应强度的匀强磁场中,磁场右边界为gh处,cd金属棒垂直M、N静止在M、N导轨上,ab金属棒在光滑水平高台上受到水平向左的外力F=5N的作用,作用时间后撤去力F,ab棒随后
离开高台落至cd右侧的M、N导轨上,M、N导轨使ab棒竖直分速度变为零,但不影响ab棒水平分速度。

ab、cd棒始终平行且没有相碰,当cd、cd棒先后到达EF时,ab、
cd棒均已达到稳定速度,已知,不计一切摩擦阻力。


(1)ab、cd棒最终速度大小。

(2)整个装置中电流产生的总热量。

解析:(1)ab棒做平抛运动的初速度为,根据动量定理有,解得
由题意可知,ab棒在M、N导轨上水平向左的初速度为,对ab棒、cd棒系统动量守恒,且cd棒到EF前它们已达共同速度,则有,解得
当cd棒在M’、N’轨而ab棒在M、N导轨上运动的过程中,每一时刻ab棒所受安培力是cd棒所受安培力的2倍,在相同的时间内两棒所受安培力的冲量大小关系为
ab棒到达EF前,ab棒、cd棒已达稳定速度,设分别为、,对ab棒有
,对cd棒有
ab棒、cd棒具有稳定速度时,有
解得,。

当ab棒到达EF后,对ab棒、cd棒系统动量守恒,最终达共同速度,则有
解得。

(2)ab棒下落到M、N轨后,对整个系统能量守恒,电流产生的总热量等于系统机械能的损失,则有
评析:在电磁感应的问题中,金属棒往往做非匀变速运动,由于导体棒的速度变化引起了导体棒的受力发生变化,因此对于非匀变速运动的定量计算,不可以直接运用匀变速运动规律或运用恒力的冲量来解决,这时往往可以借助动量定理来解决。

在双金属棒中,往往又分别以两棒为研究对象运用动量定理来解决,当然有时也可以把双金属棒
当做一个系统直接利用动量守恒来解决。

2008-12-29 人教网。

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