高考物理总复习第六章第2节碰撞反冲和火箭练习含解析
基础必备练
1.如图所示,具有一定质量的小球A固定在轻杆一端,另一端挂在小车支架的O点.用手将小球拉至水平,此时小车静止于光滑水平面上,放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起,则在此过程中小车将( D )
A.向右运动
B.向左运动
C.静止不动
D.小球下摆时,车向左运动后又静止
解析:水平方向上,系统不受外力,因此在水平方向上动量守恒.小球下落过程中,水平方向具有向右的动量,则小车要向左运动.小球撞到橡皮泥后与小车具有共同速度,由于开始时系统水平方向动量为0,则粘在一起后系统动量为0,即小车静止,选项D正确.
2.(2019·广西南宁四中月考)(多选)A,B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,如图表示发生碰撞前后的v-t图线,下列判断中正确的是( AD )
A.A,B作用前后总动量守恒
B.A,B作用前后总动量不守恒
C.A,B的质量比为2∶3
D.A,B作用前后总动能不变
解析:由于A,B两物体在光滑水平面上碰撞,则动量守恒,选项A正确,B错误;根据动量守恒定律有m A·6+m B·1=m A·2+m B·7,得m A∶m B=3∶2,选项C错误;作用前总动能
E k1=m A·62+m B·12=m A,作用后总动能E k2=m A·22+m B·72=m A,由此可知作用前后A,B的总
动能不变,选项D正确.
3.(2019·山东青岛高三质检)质量为m的炮弹恰好沿水平方向飞行时,其动能为E k,突然在空
中爆炸成质量相同的两块,其中一块向后飞去,动能为,另一块向前飞去,则向前的这块的动能为( B )
A. B.E k
C.E k
D.E k
解析:设向前飞去的一块动能为E k1,则动量为,炮弹在空中爆炸,因时间极短,水平方向
动量守恒,则有=-,解得E k1=E k,选项B正确.
4.(2019·山东济南一中月考)(多选)如图所示,光滑水平面上有大小相同的A,B两球在同一直线上运动.两球质量关系为m B=2m A,规定向右为正方向,A,B两球的动量均为 6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则( AC )
A.该碰撞为弹性碰撞
B.该碰撞为非弹性碰撞
C.左方是A球,碰撞后A,B两球速度大小之比为2∶5
D.右方是A球,碰撞后A,B两球速度大小之比为1∶10
解析:规定向右为正方向,碰撞前A,B两球的动量均为 6 kg·m/s,说明A,B两球的速度方向向右,两球质量关系为m B=2m A,所以碰撞前v A>v B,说明左方是A球.碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则碰撞后A球的动量是 2 kg·m/s;碰撞过程系统总动量守恒,m A v A+m B v B=-m A v A′+ m B v B′,可得碰撞后B球的动量是10 kg·m/s,由于m B=2m A,得碰撞后A,B两球速度大小之比为
2∶5,故C正确,D错误;碰撞前系统动能为+=+=,碰撞后系统动能为
+=+=,则碰撞前后系统机械能不变,碰撞是弹性碰撞,故A正确,B错误.
5.(2019·陕西西安模拟)(多选)如图所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左边固定有轻质弹簧,与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞,A,B始终沿同一直线运动,则A,B组成的系统动能损失最大的时刻是( AC )
A.A,B速度相等时
B.A的速度等于v时
C.弹簧压缩至最短时
D.B的速度最小时
解析:在压缩弹簧的过程中,系统的动量守恒,物体的动能转化为弹簧的弹性势能.当A,B速度相等时,此时弹簧压缩至最短,系统损失的动能最多,弹簧的弹性势能最大,选项A,C正确.
6.在静水上浮着一只长为L=3 m、质量为300 kg的小船,船尾站着一质量为60 kg的人,开始时人和船都静止.若人匀速从船尾走到船头,不计水的阻力.则船将( A )
A.后退0.5 m
B.后退0.6 m
C.后退0.75 m
D.一直匀速后退
解析:船和人组成的系统在水平方向上动量守恒,由动量守恒定律得m人v1-m船v2=0.
人从船头走到船尾,设船后退的位移大小为x,则人的位移大小为L-x.则m人-m船=0,
代入数据解得x=0.5 m,船向后退了0.5 m,选项A正确,B,C错误;人与船组成的系统动量守恒,
系统初动量为零,人停止运动时船也停止运动,选项D错误.
7.(多选)在质量为M的小车中用细线挂有一小球,小球的质量为m0,小车以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短.在此碰撞过程中,下列情况可能发生的是( BC )
A.小车、木块、小球的速度都发生变化,分别变为v1,v2,v3,满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3
B.小球的速度不变,小车和木块的速度变化为v1和v2,满足Mv=Mv1+mv2
C.小球的速度不变,小车和木块的速度都变为v1,满足Mv=(M+m)v1
D.小车和小球的速度都变为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2
解析:在小车M和木块发生碰撞的瞬间,小球并没有直接与木块发生力的作用,它与小车一起以共同速度v匀速运动时,细线沿竖直方向,细线对球的拉力和球的重力都与速度方向垂直,因而摆球未受到水平力作用,球的速度不变,选项A,D错误;小车和木块碰撞过程,水平方向无外力作用,系统动量守恒,而碰撞后小车与木块的情况没有明确,可能碰撞为弹性碰撞,也可能碰后连在一起,所以两种情况都可能发生,即选项B,C正确.
8.(2019·辽宁抚顺高三模拟)如图所示,竖直平面内的光滑半圆形轨道MN的半径为R,MP为粗糙水平面.两个小物块A,B可视为质点,在半圆形轨道圆心O的正下方M处,处于静止状态.若A,B之间夹有少量炸药,炸药爆炸后,A恰能经过半圆形轨道的最高点N,而B到达的最远位置恰好是A在水平面上的落点.已知粗糙水平面与B之间的动摩擦因数为μ=0.8,g取10 m/s2,求:
(1)B到达的最远位置离M点的距离;
(2)极短爆炸过程中,A受到爆炸力的冲量大小;
(3)A与B的质量之比.
解析:(1)A恰能经过半圆形轨道的最高点,由牛顿第二定律得m A g=m A,
解得v N=,
A做平抛运动,由平抛运动规律得2R=gt2,
x=v N t,
联立可得B到达的最远位置离M点的距离为x=2R.
(2)A上升到N的过程根据机械能守恒定律有
m A=m A+m A g·2R,
解得v A=,
根据动量定理可得I=m A v A=m A.
(3)对B,由动能定理得-μm B gx=0-m B,
炸药爆炸过程由动量守恒定律m A v A-m B v B=0,
联立可得=.
答案:(1)2R (2)m A(3)
能力培养练
9.(2019·宁夏石嘴山三中月考)(多选)如图所示,光滑圆形管道固定在竖直面内,直径略小于管道内径可视为质点的小球A,B质量分别为m A,m B,A球从管道最高处由静止开始沿管道下滑,与静止于管道最低处的B球相碰,碰后A,B球均能刚好到达与管道圆心O等高处,关于两小球
质量比值的说法正确的是( AB )
A.=+1
B.=-1
C.=1
D.=
解析:碰后A,B球均能刚好到达与管道圆心O等高处,根据动能定理可知,mgR=mv2,解得v=,碰后A和B的速度相等,方向相反或相同,碰撞前,A球从最高点运动到最低点的过程
中,根据动能定理得m A g2R=m A,解得v0=;A,B碰撞过程中,动量守恒,以碰撞前A球的速度为正,如碰后速度方向相同,则有m A v0=m A v A+m B v B,解得=+1;如碰后速度方向相反,则有
m A v0=m B v B-m A v A,解得=-1,故选项A,B正确.
10.(2019·湖南师大附中月考)如图所示,一轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m的小物块A 相接触而不相连,原来A静止在水平面上,弹簧没有形变,质量为m的物块B在大小为F的水平恒力作用下由C处从静止开始沿水平面向右运动,在O点撤去外力F的同时与物块A相碰粘在一起向右运动(设碰撞时间极短).运动到D点时,恰好速度为零.A,B物体最后被弹簧弹回C点停止,已知CO=4s,OD=s,A,B与水平面之间的动摩擦因数相同,可求出弹簧的弹性势能的最大值为( A )
A.1.43Fs
B.2Fs
C.2.5Fs
D.3Fs
解析:B与A碰撞前的瞬间的动能m=(F-f)4s,解得v0=,B与A在碰撞过程中动
量守恒,设共同速度为v1,则有mv0=2mv1,解得v1=v0=,B与A碰撞后A,B整体弹回到C点过程中有×2m=2f×6s,解得2fs=m,B与A碰撞后A,B整体到达D点过程中有
×2m=2f×s+E p,解得E p=<≈1.7Fs,故选A.
11.(2018·新疆乌鲁木齐三诊)如图所示,水平桌面离地高度h=0.8 m,桌面长L=1.6 m.质量m1=0.2 kg的滑块A与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.5.滑块A以初速度v0=5 m/s从桌面左端向右滑去,并与静止于右端、质量m2=1.0 kg的滑块B相碰,碰撞后A被反弹,B从桌面水平飞出.A被反弹后又滑行了L1=0.4 m后停在桌面上.滑块可视为质点,空气阻力不计,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)滑块A与B碰撞前、后瞬间,A的速度大小;
(2)滑块B从飞出桌边到落地过程中水平位移的大小.
解析:(1)取v0方向为正方向,滑块A从桌面左端运动到右端的过程中,由动能定理得
-μm1gL=m1-m1,
滑块A反弹后到停止运动的过程中,
有-μm1gL1=-m1,
解得v1=3 m/s,v2=-2 m/s.
(2)滑块A与滑块B碰撞的过程,由动量守恒定律得m1v1=m1v2+m2v3,
滑块B做平抛运动的过程,由平抛规律得h=gt2,
x=v3t,联立解得x=0.4 m.
答案:(1)3 m/s 2 m/s (2)0.4 m
12.(2018·江西新余二模)如图为室内冰雪乐园中一个游玩项目,倾斜冰面与水平面夹角θ=30°,冰面长、宽均为L=40 m,倾斜冰面两侧均安装有安全网护栏,在冰面顶端中点,由工作人员负责释放载有人的凹形滑板,与冰面相连的水平面上安有缓冲装置(图中未画出),使滑下者
能安全停下.周末某父子俩前往游玩,设父亲与滑板总质量为M=80 kg,儿子与滑板总质量为m=40 kg,父子俩准备一起下滑,在工作人员静止释放的瞬间,父亲沿水平方向推了一下儿子,父子俩迅速分开,并沿冰面滑下.不计一切阻力,重力加速度g取 10 m/s2,父子俩均视为质点.
(1)若父子俩都能安全到达冰面底端(没碰到护栏),下滑的时间t 多长?
(2)父子俩都能安全达到冰面底端(没碰到护栏),父亲在推儿子时最多做功W为多少?
解析:(1)父子俩都沿冰面做类平抛运动,沿冰面向下的加速度为a=gsin θ=5 m/s2,两者同时达到底端,
根据位移与时间关系,有L=at2,
代入数据解得t=4 s.
(2)推开后,设父亲获得初速度为v M,儿子获得初速度v m,父子俩水平方向动量守恒,则Mv M=mv m,
因儿子质量小些,只要儿子安全即可,水平滑动距离为,若儿子刚好没有碰到护栏,则有=v m t, 代入数据解得v m=5 m/s,v M=2.5 m/s,
根据功能关系,有W=m+M,
代入数据得W=750 J.
答案:(1)4 s (2)750 J
13.(2018·湖南株洲高三质检)质量为M=1 kg的箱子静止在光滑水平面上,箱子内侧的两壁间距为l=2 m,另一质量也为m=1 kg且可视为质点的物体从箱子中央以v0=6 m/s的速度开始运动,如图所示.已知物体与箱底的动摩擦因数为μ=0.5,物体与箱壁间发生的是弹性碰撞,g=10 m/s2.试求:
(1)物体可与箱壁发生多少次碰撞?
(2)从物体开始运动到刚好停在箱子上,箱子在水平面上移动的距离是多少?
解析:(1)由于系统要克服摩擦力做功,物体最终会停在箱子上并以相同的速度v向右运动,根据动量守恒有mv0=(m+M)v,
根据功能关系有μmgs=m-(m+M)v2,
解得物体相对箱子移动的距离s=1.8 m,
由于箱子内侧的两壁间距为l=2 m,故物体只与箱子的右侧碰撞一次后便停在箱子上距离右侧0.8 m处.
(2)设碰前物体对地位移为x1,速度为v1;箱子对地位移为x2,速度为v2( mv0=mv1+Mv2,μmgx1=m-m, μmgx2=M,x1-x2=, 代入数据,可解得v1=5 m/s,v2=1 m/s,x1=1.1 m,x2=0.1 m,设碰后物体与箱子的速度分别为v1′和v2′,在碰撞过程中有m v1+M v2=m v1′+ Mv2′ m+M=mv1′2+Mv2′2, 可解得v1′=1 m/s,v2′=5 m/s, 随后木箱向右做匀减速运动,物体向右做匀加速运动,直至速度都变为v.在此过程中,设木箱 移动的距离为x2′,则μmgx2′=Mv2′2-Mv2,可解得x2′=1.6 m. 故从物体开始运动到刚好停在箱子上,箱子在水平面上移动的距离为x=x2+x2′=1.7 m. 答案:(1)一次(2)1.7 m 2021年高中物理第二册反冲运动火箭教案人教版 一、教学目标 1、进一步巩固动量守恒定律 2、知道反冲运动和火箭的工作原理 3、了解反冲运动的应用 4、了解航天技术的发展和应用 二、教学重点：反冲现象的原理 三、教学难点：用动量守恒分析相关实例 四、教学用具： 铝箔纸，火柴和支架，反击式水轮机转轮的原理模型，礼花，有关航天发射、空间站等的录像带剪辑 五、教学过程 〖演示实验1〗老师当众吹一个气球，然后，让气球开口向自己放手，看到气球直向学生飞去，人为制造一点“惊险气氛”，活跃课堂氛围。 〖演示实验2〗用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装由火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去。 〖演示实验3〗把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部，当水从弯管流出时，容器就旋转起来。 提问：实验1、2中，气球、细管为什么会向后退呢？实验3中，细管为什么会旋转起来 呢？ 看起来很小的几个实验，其中包含了很多现代科技的基本原理：如火箭的发射，人造卫 星的上天，大炮发射等。应该如何去解释这些现象呢？这节课我们就学习有关此类的问题。 〖板书〗1、反冲运动 ○1分析：细管为什么会向后退？ 〖引导学生自学书本，展开讨论，得出结论〗当气体从管内喷出时，它具有动量，由动量守恒定律可知，细管会向相反方向运动。 ○2分析：反击式水轮机的工作原理：当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，这是利用反冲来造福人类，象这样的情况还很多。 〖学生交流，举例，并说明其工作原理〗如：喷气式飞机、我国人民引以为荣的运载火箭等。 为了使学生对反冲运动有更深刻的印象，此时再做一个发射礼花炮的实验。请学生分析，礼花为什么会上天？在学生回答的基础上进行小结——火箭就是根据这个原理制成的。 〖板书〗2、火箭 指导学生看书，对照书上“三级火箭”图，介绍火箭的基本构造和工作原理。 播放课前准备的有关卫星发射、“和平号”空间站、“探路者”号火星探测器以及我国“神舟号”飞船等电视录像，使学生不仅了解航天技术的发展和宇宙航行的知识，而且要学生知道，我国的航天技术已经跨入了世界先进行列，激发学生的爱国热情。 在此基础上，指导学生阅读课后阅读材料——《航天技术的发展和宇宙航行》。 〖课堂小结〗反冲运动 （１）反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果，如发射炮弹时炮身的后退，火箭因喷气而发射等。 （２）反冲运动的过程中，如果没有外力作用或外力的作用远小于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律处理 作业：复习本章教材，理出知识框架。 物理试卷 第1页（共8页） 物理试卷 第2页（共8页） 绝密★启用前 2019年上海市普通高中学业水平等级性考试 物 理 满分100分，考试时间60分钟。 一、选择题(共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。) 1.以下运动中加速度保持不变的是 ( ) A .简谐振动 B .匀速圆周运动 C .竖直上抛运动 D .加速直线运动 2.原子核内部有 ( ) A .质子 B .α粒子 C .电子 D .光电子 3.一个做简谐振动的弹簣振子，t=0时位于平衡位置，其机械能随时间变化的图像应为 ( ) A B C D 4.泊松亮斑是光的 ( ) A .干涉现象，说明光有波动性 B .衍射现象，说明光有波动性 C .干涉现象，说明光有粒子性 D .衍射现象，说明光有粒子性 5.将相同质量，相同温度的理想气体放入相同容器，体积不同，则这两部分气体 ( ) A .平均动能相同，压强相同 B .平均动能不同，压强相同 C .平均动能相同，压强不同 D .平均动能不同，压强不同 6.以A 、B 为轴的圆盘，A 以线速度ⅴ转动，并带动B 转动，A 、B 之间没有相对滑动则 ( ) A .A 、 B 转动方向相同，周期不同 B .A 、B 转动方向不同，周期不同 C .A 、B 转动方向相同，周期相同 D .A 、B 转动方向不同，周期相同 7.一只甲虫沿着树枝缓慢地从A 点爬到B 点，此过程中树枝对甲虫作用力大小( ) A .变大 B .变小 C .保持不变 D .无法判断 8.两波源ⅴ、ⅴ在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是 ( ) A .a 点振动始终加强 B .b 点振动始终加强 C .a 、b 两点振动始终加强 D .a 、b 两点振动都不加强 9.如图所示为一定质量气体状态变化时的p-T 图像，由图像可知，此气体的体积( ) A .先不变后变大 B .先不变后变小 C .先变大后不变 D .先变小后不变 10.如图所示电路，若将滑动变阻器滑片向上移动，则a 、b 环中感应电流的方向是 ( ) A .a 环顺时针，b 环顺时针 B .a 环顺时针，b 环逆时针 C .a 环逆时针，b 环顺时针 D .a 环逆时针，b 环逆时针 11.如图，在薄金属圆筒表面上通以与其轴线平行、分布均匀的恒定电流时，该圆筒的形变趋势为 ( ) A .沿轴线上下压缩 B .沿轴线上下拉伸 C .沿半径向内收缩 D .沿半径向外膨胀 12.电影通过倒放演员从高处跳下的场景能模仿出他们轻松跳上高处的镜头，则从观众的视角看来速度变化 ( ) A .低处比高处快，加速度向下 B .高处比低处快，加速度向上 C .低处比高处快，加速度向上 D .高处比低处快，加速度向下 二、填空题（共20分） 13.在太空中测宇航员质量，测量仪器提供拉力、并测出宇航员的________，根据________得出宇航员的质量。 毕业学校_____________ 姓名________________ 考生号________________ ________________ ___________ -------------在 --------------------此-------------------- 卷-------------------- 上--------------------答-------------------- 题-------------------- 无-------------------- 效--- ------------- 历年高考物理压轴题精选 （一） 一、力学 2001年全国理综（江苏、安徽、福建卷） 31．（28分）太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和H 11、He 4 2等原子核组成。 维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e+4H 11→He 4 2+释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的H 11核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序垦阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和H 11核组成。 （1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M 。已知地球半径R =6.4×106 m ，地球质量m =6.0×1024 kg ，日地中心的距离r =1.5×1011 m ，地球表面处的重力加速度g =10 m/s 2，1年约为3.2×107秒。试估算目前太阳的质量M 。 （2）已知质子质量m p =1.6726×10 －27 kg ，He 42质量m α=6.6458×10 －27 kg ，电子质量m e =0.9 ×10－ 30 kg ，光速c =3×108 m/s 。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。 （3）又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w =1.35×103 W/m 2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。 （估算结果只要求一位有效数字。） 参考解答： （1）估算太阳的质量M 设T 为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知 ① 地球表面处的重力加速度 2 R m G g ② 由①、②式联立解得 ③ 以题给数值代入，得M ＝2×1030 kg ④ 【知识要点】 一、碰撞与爆炸 1、碰撞与爆炸具有一个共同的特点：即相互作用的力为变力，作用的时间，作用力，且系统受的外力，故均可用动量守恒定律来处理。 2、爆炸过程中，因有其他形式的能转化为动能，所以系统的动能会。 3、在碰撞过程中，由于有等物理现象的发生，故碰撞后系统的总动能是不守恒的，同时若碰撞后二物体的速度方向相同，则后一个物体的速度将前面物体的运动速度，即二物体不能相互穿越。 4、碰后两个物体若粘合在一起，具有共同的速度，这一碰撞过程最大。 5、由于碰撞（或爆炸）的作用时间极短，因此作用过程中物体的位移很小，一般可忽略不计，可认为，碰撞（或爆炸）后还从碰撞（或爆炸）前瞬间的位置以新的动量开始运动。 二、反冲运动 1、反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果，如发射炮弹时炮身的后退，火箭因喷气而发射等。 2、反冲运动的过程中，如果没有外力作用或外力的作用远小于物体间的相互作用力，可利。 3、研究反冲运动的目的是找反冲速度的规律,求反冲速度的关系是确定相互作用的对象和各个物体对地的运动状态。 【能力提高】 1、碰撞问题是深入理解动量守恒定律的重要内容，在解决碰撞问题过程中涉及的：1）动量守恒的条件判断和近似处理；2）碰撞后可能运动状态的判断。以上是提高我们理解、分析判断和综合运用能力的可能手段。 2、碰撞是指物体间碰撞力极大而碰撞时间极短的相互作用过程。相碰撞的两个物体的作用时间虽然很短，但因相互作用力很大，所以它们相互作用的冲量不可忽略，系统中物体的动量因此都要发生变化；但在它们相互作用的极短的时间内，一般的重力、摩擦力的冲量与碰撞力的冲量相比可以忽略不计，所以我们可以近似地认为一切碰撞过程中碰撞物体组成的系统的系统总动量都是守恒的。 【典型例题】 例1、两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上．现在，其中一人向另一人抛出篮球，另一人接球后再抛回。如此反复进行几次后，甲和乙最后速率关系是（）A、若甲最先抛球，则一定是v甲＞v乙B、若乙最后接球，则一定是v甲＞v 乙 C、只有甲先抛球，乙最后接球，才有v甲＞v乙 D、无论怎样抛球和接球，都是v甲＞v乙 例2、静止在匀强磁场中的某放射性元素的核，放出一个a粒子，其速度方向与磁场方向垂直，测得a 粒子和反冲核轨道半径之比R∶r=30∶1，如图，则( ) A、 粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反 B、反冲核的原子序数为62 C、原来放射性元素的原子序数为62 D、反冲核与α粒子的速度之比为1∶62 《反冲运动火箭》教案 一、目的要求： 教学内容的地位：本节知识是高中物理教材第七章第五节，即第七章动量的最后一节。知识的结构相对简单，但内容是对本章知识的总结和复习，尤其是对动量守恒定律知识的复习。学生在前面的学习中学习了具体的知识—动量及动量守恒定律，并能够对一些物理模型进行简单的解题，但一旦涉及到具体的问题，难免会束手无策。所以本节知识的地位是非常重要的。此外，本节知识还涉及到了一些具体的生活中的问题以及一些高科技知识；加之目前高考正面向能力测试，更多的接近生活接近科技前沿的问题考题的出现，使得本节知识显得尤为的重要了。虽然教学大纲规定为A档，即了解知道；而且从前物理老师总是把本课作为学生自学或占用少量时间讲解的内容，但随着素质教育的发展，本节的知识必成为教学的重点。综上原因，我对本节课的内容进行了深入的研究和细致的设计。通过本节课的学习，学生不仅要了解生活中的反冲运动，更要学会利用动量知识解决生活中的实际问题，这是本课的根本目的。 二、教学内容 教学的重点：巩固和深化动量守恒定律 知道反冲运动和火箭原理 了解反冲运动的应用 了解航天技术的发展和宇宙航行 教学难点：巩固和深化动量守恒定律 知道反冲运动和火箭原理 重点难点确定分析：在目的要求部分我已经说明，本节的知识关键在于对前面知识的总结和应用，而动量守恒定律知识更是重要的重要，而且学生在这部分知识的应用才刚刚接触，熟悉程度不够。所以巩固和深化动量守恒定律的内容既是教学的重点，又是教学的难点。反冲运动和火箭则是对反冲运动的具体应用，所以他的地位也是极为重要的。了解反冲运动的应用和航天技术的发展和宇宙航行，一方面使学生把具体的生活知识和学习的内容紧密结合，另一方面提高学生的处理实际问题能力，并通过我国的航天技术发展教学提高学生的爱国热忱，因此，二者的地位同样非常重要。 教材分析及设计：教材中，对于反冲运动的原理仅仅进行了简单的介绍，学生在解题过程中使用的动量守恒定律并没有进行数学上的推理，针对这方面，我在教学中加入了这部分知识，并由学生进行推理、说明。学生在自己解决问题的过程中，深入的理解了反冲运动的原理和动量守恒定律在反冲运动中的应用，教学难点迎刃而解。反冲运动的事例除了书上的之外，还引入了其他学生感兴趣的事例。对于火箭部分的知识，除了书上的知识之外还通过书籍加入了一些常 2016年上海市高考物理试卷 一.单项选择题（共16分，每小题2分．每小题只有一个正确选项． 1．（2分）卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在（）A．电子B．中子C．质子D．原子核 2．（2分）一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时（）A．速度相同，波长相同B．速度不同，波长相同 C．速度相同，频率相同D．速度不同，频率相同 3．（2分）各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是（）A．γ射线、紫外线、可见光、红外线 B．γ射线、红外线、紫外线、可见光 C．紫外线、可见光、红外线、γ射线 D．红外线、可见光、紫外线、γ射线 4．（2分）如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的（） A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向 5．（2分）磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁（） A．向上运动B．向下运动C．向左运动D．向右运动 6．（2分）放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了（） A．1位 B．2位 C．3位 D．4位 7．（2分）在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空．若减小风力，体验者在加速下落过程中（）A．失重且机械能增加B．失重且机械能减少 C．超重且机械能增加D．超重且机械能减少 8．（2分）如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（） A．+x方向B．﹣x方向C．+y方向D．﹣y方向 二.单项选择题（共24分，每小题3分．每小题只有一个正确选项．） 9．（3分）在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则（）A．中间条纹间距较两侧更宽 B．不同色光形成的条纹完全重合 C．双缝间距离越大条纹间距离也越大 D．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹 10．（3分）研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示．两块平行放置的金属板A、B分别于电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出．则（） A．a为电源正极，到达A板的为α射线 B．a为电源正极，到达A板的为β射线 2016-2018北京海淀区高三期中物理易错题汇编 1.如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M = 6.0kg的物块A．装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接．传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u = 2.0m/s匀速运动．传送带的右边是一半径R = 1.25m位于竖直平面内的光滑1/4圆弧轨道．质量m = 2.0kg的物块B从1/4圆弧的最高处由静止释放．已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ= 0.1，传送带两轴之间的距离l = 4.5m．设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞，第一次碰撞前，物块A静止．取g = 10m/s2．求： （1）物块B滑到1/4圆弧的最低点C时对轨道的压力． （2）物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能． （3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A后在传送带碰撞上运动的总时间． 2.我国高速铁路使用的和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．某列动车组由8节车厢组成，其中车头第1节、车中第5节为动车，其余为拖车，假设每节动车和拖车的质量均为m = 2 × 104kg，每节动车提供的最大功率P = 600kW． （1）假设行驶过程中每节车厢所受阻力f大小均为车厢重力的0.01倍，若该动车组从静止以加速度a = 0.5m/s2加速行驶． 1求此过程中，第5节和第6节车厢间作用力大小． 2以此加速度行驶时所能持续的时间． （2）若行驶过程中动车组所受阻力与速度成正比，两节动车带6节拖车的动车组所能达到的最大速度为v1．为提高动车组速度，现将动车组改为4节动车带4节拖车，则动车组所能达到的最大速度为v2，求v1与v2的比值． 3.暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图所示，该游艺机顶上有一个半径为 4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图所示．“摇头飞椅”高O1O2 = 5.8m，绳长5m．小明挑 选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg．小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周 练习内容：动量守恒定律 反冲 火箭 命题人：郝宇哲 审题人：李欣 命题时间：2016.12.6 1、运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是（ ） A ．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭 B ．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭 C ．火箭吸入空气，然后向后推出，空气对火箭的反作用力推动火箭 D ．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭 2、如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可视作质点，质量相等。Q 与轻质弹簧相连。设Q 静止，P 以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞。在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于( ) A ．P 的初动能 B ．P 的初动能的 C ．P 的初动能的 D ．P 的初动能的 3、质量为m 的小球A 以速度v 0在光滑水平面上运动，与质量为2m 的静止小球B 发生对心碰撞，则碰撞后小球A 的速度大小v A 和小球B 的速度大小v B 可能为（ ） A ．v A =v 0，v B =v 0 B ．v A =v 0，v B =v 0 C ．v A =v 0，v B =v 0 D ．v A =v 0，v B =v 0 4、在光滑的水平地面上有两全相同的弹性小球A 和B ，质量都是m ，现B 静止，A 向B 运动，发生正碰．已知在碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩得最紧时的弹性势能为E p ，则碰前A 球的速度大小等于（ ） （A ） （B ） （C ） （D ） 5、A 、B 两球沿同一条直线运动，图示的x ﹣t 图象记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a 、b 分别为A 、B 碰撞前的x ﹣t 图线，c 为碰撞后它们的x ﹣t 图线．若A 球质量为1kg ，则B 球质量是（ ） A.0.17kg B.0.34kg C.0.67kg D.1.00kg 6、如图所示，两个质量都是M=0.4kg 的砂箱A 、B ，并排放在光滑的水平桌面上，一颗质量为m=0.1kg 的子弹以v 0=140m/s 的水平速度射向A ，射穿A 后，进入B 并同B 一起运动，测得A 、B 落地点到桌边缘的水平距离之比为1：2，求子弹刚穿出砂箱A 时的速度v 1及砂箱A 、B 离开桌面时的速度是多 大？ 7、如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.39kg 的木块（可视为质点），在木块正上方有一个固定悬点O ，在悬点O 和木块之间连接一根长度为0.4m 的轻绳（轻绳不可伸长且刚好被拉直）．有一颗质量为m=0.01kg 的子弹以水平速度V 0射入木块并留在其中（作用 时间极短），g 取10m/s 2 ，要使木块能绕O 点在竖直平面内做圆周运动，求：子弹射入的最小速度． 8、如图所示，两个完全相同的可视为质点的物块A 和B ，质量均为M ，靠在一起静止在水平面上但不粘连。 O 点左侧水平面光滑、右侧水平面粗糙，A 、B 与粗糙水平面间的动摩擦因数均为μ。一颗质量为m 、速度为v 0的子弹水平穿过A 后进入B ，最后停在B 中，与B 的共同速度为v ，子弹与B 到达O 点前已相对静止。（已知重力加速度为g ）求：①子弹穿过A 时子弹的速度大小②A 、B 两物块停止运动时两物块的距离 9、在光滑的水平面上，一质量为m A =0.1kg 的小球A ，以8 m/s 的初速度向右运动，与质量为m B =0.2kg 的静止小球B 发生弹性正碰。碰后小球B 滑向与水平面相切、半径为R=0.5m 的竖直 放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点N 后水平抛出。g=10m/s 2 。求： (1) 碰撞后小球B 的速度大小；(2) 小球B 从轨道最低点M 运动到最高点N 的过程中所受合外力的冲量；(3) 碰撞过程中系统的机械能损失。 新课标最新年上海市高考理综（物理） 综合测试卷 一、单项选择题： 1．下列物理规律中不能直接通过实验进行验证的是（ ） （A ）牛顿第一定律 （B ）机械能守恒定律 （C ）欧姆定律 （D ）玻意耳定律 2．理想气体微观模型的基本假设是( ) （A ）只考虑气体分子间的引力作用 （B ）只考虑气体分子间的斥力作用 （C ）既考虑气体分子间的引力又考虑分子间的斥力作用 （D ）不考虑气体分子本身的大小和相互作用力 3．下列关于布朗运动的说法中，正确的是 ( ) （A ）布朗运动是液体分子的无规则运动 （B ）布朗运动是组成悬浮颗粒的固体分子无规则运动的表现 （C ）布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的 （D ）布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的 4．下列关系式中正确的是（ ） （A ）室外气温：－2℃＜－5℃ （B ）重力对某物体做功：－2J ＜－12J （C ）物体的重力势能：－2 J ＜－12J （D ）电场中某点的电势：－2V ＜－5V 5．竖直放置的铁丝框中的肥皂膜，在太阳光的照射下会形成（） （A ）黑白相间的水平干涉条纹（B ）黑白相间的竖直干涉条纹 （C ）彩色的水平干涉条纹（D ）彩色的竖直干涉条纹 6．一个做简谐振动的弹簧振子，周期为T ，振幅为A ，已知振子从平衡位置第一次运动到x ＝A 2处所用 的最短时间为t 1，从最大的正位移处第一次运动到x ＝A 2处所用的最短时间为t 2，那么t 1与t 2的大小关系正 确的是（） （A ）t 1＝t 2 （B ）t 1＜t 2 （C ）t 1＞t 2 （D ）无法判断 7．一个单摆在竖直平面内做小角度摆动，如果摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度为原来的一半，则单摆的（ ） （A ）频率不变，振幅不变 （B ）频率不变，振幅改变 （C ）频率改变，振幅不变 （D ）频率改变，振幅改变 2016年高考押题 1.（18分）在竖直平面内，以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场方向竖直向下，大小为E ；匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B 。虚线与水平线之间的夹角为θ＝45°，一带负电粒子从O 点以速度v 0水平射入匀强磁场，已知带负电粒子电荷量为q ，质量为m ，（粒子重力忽略不计）。 （1）带电粒子从O 点开始到第1次通过虚线时所用的时间； （2）带电粒子第3次通过虚线时，粒子距O 点的距离； （3）粒子从O 点开始到第4次通过虚线时，所用的时间。 1.（18分）解：如图所示： （1）根据题意可得粒子运动轨迹如图所示。 2πm T Bq = ……………………………………（2分） 因为θ=45°，根据几何关系，带电粒子从O 运动到A 为3/4圆周……（1分） 则带电粒子在磁场中运动时间为： 3π2m t Bq = ………………………………………………………………………………………（1分） （2）由qvB=m 2 v r ………………………………………………………（2分） 得带电粒子在磁场中运动半径为：0 mv r Bq = ，…………………………（1分） 带电粒子从O 运动到A 为3/4圆周，解得0 22OA mv x r Bq ==…………………（1分） 带电粒子从第2次通过虚线到第3次通过虚线运动轨迹为1 4圆周，OA AC x x =所以粒子距O 点的距离0 2222OC mv x r Bq ==………………………………（1 分） （3）粒子从A 点进入电场，受到电场力F=qE ，则在电场中从A 到B 匀减速，再从B 到A 匀加速进入磁场。在电场中加速度大小为： 班级： _________ 组别： __________ 姓名：____________ 组内评价：_________________ 教师评价：_____________ § 16. 4-5碰撞反冲运动火箭课型新授课 【学习目标】 1、认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞 2、通过体会碰撞中动量守恒、机械能守恒与否，体会动量守恒定律、机械能守恒定律的应用。 3、了解散射和中子的发现过程，体会理论对实践的指导作用，进一步了解动量守恒定律的普适性。 4、知道反冲运动和火箭的工作原理，了解反冲运动的应用。 【学习重点】 1、用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题 2、运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质 【学习难点】 1、对各种碰撞问题的理解. 2、动量守恒定律的应用 【自主学习】 一、弹性碰撞和非弹性碰撞（阅读教材P17-19相关内容） 1、两个（或两个以上）物体相遇，物体之间的相互作用仅持续一个极为短暂的时间，而运动状态发生显著变化，这种现象称为碰撞。碰撞是一个基本，十分重要的物理模型，其特点是： ① ___________ ?由于物体在发生碰撞时，所用时间极短，因此在计算物体运动时间时，通常把 碰撞时间忽略不计；在碰撞这一极短的时间内，物体的位置是来不及改变的，因此我们可以认为物体在碰撞中位移为零。 ② ___________ ?因碰撞时间极短，相互作用的内力大于外力，所以系统在碰撞过程中动量守恒。 ③ ___________ .在碰撞过程中，系统总动能只有减少或者不变，而绝不会增加，即不能违背能 量守恒原则。如弹性碰撞同时满足 ________________ 、_________ 守恒；非弹性碰撞只满足_______________ 守恒，而不 满足 ____________ 守恒（系统的动能减少）。 2、碰撞分类（两物体相互作用，且均设系统合外力为零） ①按碰撞前后系统的动能损失分类，碰撞可分为_____________________ 、________________ 和_______________ . ②如果碰撞过程中______________________________ ，这样的碰撞叫做弹性碰撞。 弹性碰撞前后系统________________ .其基本方程为i、_________________________ ii、_____________________ . ③ ____________________________________________________________ 非弹性碰撞：如果碰撞过程中，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。 完全非弹性碰撞：是非弹性磁撞的特例，特点是碰后粘在一起（或碰后具有共同的速度）。 完全非弹性碰撞有两个主要特征.i、碰撞过程中系统的动能损失______________________ .ii、碰后两物 体速度________________ . 3、形变与恢复 ①在弹性形变增大的过程中，系统中两物体的总动能____________________ ，弹性势能___________ ，在形变减小 （恢复）的过程中，系统的弹性势能________________ ，总动能___________ ?在系统形变量最大时，两物体速 度____________ . ②若形变不能完全恢复，则相互作用过程中产生的内能增量等于__________________ . 二、对心碰撞和非对心碰撞（阅读教材P19相关内容） 4、对心碰撞：两球碰撞时，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线_______________________ ，碰 撞之后两球的速度_______________ ，这种碰撞称为对心碰撞，也叫____________________ 。 注意：发生对心碰撞的两个物体，碰撞前后的速度都沿同一条直线，它们的动量也都_______________ , 在这个方向上_______________ 守恒。 5、非对心碰撞：两球碰撞时，碰撞之前的运动速度与两球心的连线不在 _______________ ，碰撞 之后两球的速度都会___________ 原来两球心的连线。这种碰撞称为非对心碰撞，也叫斜碰。斜碰也遵循 动量守恒定律，但情况较复杂，可以将小球速度沿______________________ 和垂直 ___________ 两个方向分解，在这两 个方向上应用_______________ 定律列式求解。 6、教材P20 “思考与讨论” 三、散射（阅读教材P20相关内容） 7、散射：在粒子物理和核物理中，常常使一束粒子射人物体，粒子与物体中的微粒碰撞。这些 微观粒子相互接近时_____________________________ ，这种微观粒子的碰撞叫做散射。 由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子在碰撞后_______________ 。 8、在用a粒子轰击金箔时，a粒子与金原子核碰撞（并不直接接触）后向各个方向飞出，即发 生______ . 微观粒子之间的碰撞通常被视为完全弹性碰撞，遵从 ________ 守恒及前后动能____________ .英国物理 《反冲运动火箭》教学设计 【教学目标】 一、知识与技能 1．知道什么是反冲运动。 2．能够用动量守恒定律解释反冲运动并进行简单计算。 3．了解一些火箭的工作原理。 二、过程与方法 通过观察反冲现象，寻找它们共同规律的过程培养学生的观察能力和发现问题的能力。 三、情感态度与价值观 体会物理知识来源于生活而又应用于生活的特点，培养学生主动探究、乐于探究的品质。 【教学重点】 1．能够认清某一运动是否为反冲运动。 2．用动量守恒定律对反冲运动进行解释。 【教学难点】 动量守恒定律对反冲运动进行定量计算。 【教学方法】 教师启发引导，学生讨论、交流、实验等。 【教学用具】 实验器材：反击式水轮机原理模型，一些关于反冲应用的图片、动画、视频、火炮、火柴、酒精、气球等。 【教学过程】 新课引入： 师：物体间的相互作用除碰撞以外还有另一种方式也较常见，我们先观察三个实验，看一看它们是否也有相互作用？ 演示实验一：反击式水轮机。 演示实验二：铝箔纸火箭。 演示实验三：定向释放气球实验。 探究一： 小组合作讨论：刚才这三个实验有相互作用吗？分别是谁和谁之间的相互作用？ 学生讨论、交流后得出：均是相互作用。实验一是喷出的水与喷嘴之间的相互作用。实验二是火箭和气体的相互作用；实验三是喷出的气体与气球的相互作用。 探究二：讨论这三个实验有什么共同点？（与碰撞比较在形式上有何不同） 学生讨论、交流后得出：1、原来静止，2、相互作用的两个物体本来是一个整体，3、通过相互作用才分开。 师：我们把这种相互作用下运动称为反冲运动，本节课我们就研究反冲运动。 新课教学： 总结：1．反冲运动：静止或运动的物体通过分离出一部分物体使另一部分物体向反方向运动的现象。 反冲运动在生产、生活中很常见。 探究三：请讨论举例生产、生活中有哪些反冲运动？ 学生讨论、交流后会得出很多实例如：打枪时枪会后座，爆竹“二踢脚”第一响后飞上天空，旋转烟花，喷气式飞机，火箭，高压锅气阀旋转，甚至打喷嚏、章鱼游泳等。 视频2：认识反冲运动。 可见只要注意观察，反冲运动在我们身边到处都有。为什么会发生反冲现象呢？ 探究四：以气球喷气为例讨论为什么静止的气球向后喷出气体后，气球会获得向前的速度呢？ 学生讨论、交流：有用动量守恒定律解释的，也有用相互作用力解释的。 总结归纳：2．反冲运动原理： 上海市嘉定区2020届高三高考一模试题 一、选择题（第1-8小题，每小题3分；第9-12小题，每小题3分，共40分，每小题只有个正确答案） 1．（3分）下列物理概念的提出用到了“等效替代”思想方法的是（） A．“瞬时速度”的概念B．“点电荷”的概念 C．“平均速度”的概念D．“电场强度”的概念 2．（3分）下列单位中，属于国际单位制基本单位的是（） A．千克B．牛顿C．伏特D．特斯拉 3．（3分）一个物体做匀速圆周运动，会发生变化的物理量是（） A．角速度B．线速度C．周期D．转速 4．（3分）一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下运动，运动过程中F1对物体做功﹣6J，F2对物体做功8J，则F1和F2的合力做功为（） A．2J B．6J C．10J D．14J 5．（3分）用细线将一块玻璃片水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃片贴在水面上，如图所示。缓慢提起弹簧测力计，在玻璃片脱离水面的瞬间，弹簧测力计的示数大于玻璃片的重力，其主要原因是（） A．玻璃片分子做无规则热运动 B．玻璃片受到大气压力作用 C．玻璃片和水间存在万有引力作用 D．玻璃片分子与水分子间存在引力作用 6．（3分）如图所示，电源的电动势为1.5V，闭合电键后（） A．电源在1s内将1.5J的电能转变为化学能 B．电源在1s内将1.5J的化学能转变为电能 C．电路中每通过1C电荷量，电源把1.5J的电能转变为化学能 D．电路中每通过1C电荷量，电源把1.5J的化学能转变为电能 7．（3分）汽车在水平路面上沿直线匀速行驶，当它保持额定功率加速运动时（）A．牵引力增大，加速度增大 B．牵引力减小，加速度减小 C．牵引力不变，加速度不变 D．牵引力减小，加速度不变 8．（3分）如图，A、B为电场中一条电场线上的两点。一电荷量为2.0×10﹣7C的负电荷，从A运动到B，克服电场力做功4.0×10﹣5J．设A、B间的电势差为U AB，则（） A．电场方向为A→B；U AB＝200V B．电场方向为B→A；U AB＝﹣200V C．电场方向为A→B；U AB＝200V D．电场方向为B→A；U AB＝200V 9．（4分）一质量为2kg的物体，在绳的拉力作用下，以2m/s2的加速度由静止开始匀加速向上运动了1m。设物体重力势能的变化为△E p，绳的拉力对物体做功为W，则（）A．△E p＝20J，W F＝20J B．△E p＝20J，W F＝24J C．△E p＝﹣20J，W F＝20J D．△E p＝﹣20J，W F＝24J 10．（4分）一定质量的理想气体由状态A经过如图所示过程变到状态B此过程中气体的体积（） A．一直变小B．一直变大 C．先变小后变大D．先变大后变小 11．（4分）如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，实线为t1＝0时刻的波形图，虚线为t2＝0.25s时刻的波形图，则该波传播速度的大小可能为（） 反冲运动 火箭 宾川一中 物理组 李志周 三维教学目标 1、知识与技能 （1）进一步巩固动量守恒定律； （2）知道反冲运动和火箭的工作原理，了解反冲运动的应用； （3）了解航天技术的发展和应用。 2、过程与方法：理解反冲运动的物理实质，能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题。 3、情感、态度与价值观：培养学生动手动脑的能力，发掘学生探索新知识的潜能。 教学重点：运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质。 教学难点：动量守恒定律的应用。 教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。 教学用具：录像带剪辑，投影片，多媒体辅助教学设备。 教学过程： （一）引入新课：前面我们学习了动量守恒定律，并用它分析处理了碰撞、爆炸问题，从中我们体会了动量守恒定律在处理问题时的特点和优点。它还能处理别的问题吗？让我们先来看一些有趣的现象! 观看视频，导入新课。 (二)提出问题，引导学生自主学习，独立思考。 ● 这些现象中的运动有何共同点？ ● 可用什么规律分析？ ● 根据规律，可写成什么样的表达式？ (三)讨论、交流，小组合作探讨。 (四)学生展示，教师作点评，小结。 1、得出所有现象中的共同点是： ● 系统不受外力或者所受合外力为0，有的内力远大于外力，遵守动量守恒定律。 ● 系统初态静止，P=0 ● 在内力作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分向相反的方向运动。 2、反冲运动的定义： 根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动。这种现象叫做反冲。 3、规律表达式： 若以m 1运动方向为正，则上述过程可表为： 22112211v m v m 0=-=或者v m v m 全国普通高等学校招生统一考试 上海 物理试卷 本试卷共7页，满分l50分，考试时间l20分钟。全卷包括六大题，第一、二大题为单项选择题，第三大题为多项选择题，第四大题为填空题，第五大题为实验题，第六大题为计算题。 考生注意： 1．答卷前，务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上，在答题纸反面清楚地填写姓名。 2．第一、第二和第三大题的作答必须用2B 铅笔涂在答题纸上相应区域内与试卷题号对应的位置，需要更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。第四、第五和第六大题的作答必须用黑色的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置(作图可用铅笔)。 3．第30、31、32、33题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。 一．单项选择题(共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。) 1．下列电磁波中，波长最长的是 A ．无线电波 B ．红外线 C ．紫外线 D ．射线 【答案】A 【解析】题中电磁波按照波长由长到短的顺序，依次是：无线电波、红外线、紫外线、γ射线，故选A 。 2．核反应方程9 412426Be+He C+X 中的X 表示 A ．质子 B ．电子 C ．光子 D ．中子 【答案】D 【解析】核反应同时遵循质量数和电荷数守恒，根据质量数守恒，可知X 的质量数是1，电荷数是0，所以该粒子是中子，D 项正确。 3．不．能． 用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是 A ．原子中心有一个很小的原子核 B ．原子核是由质子和中子组成的 C ．原子质量几乎全部集中在原子核内 D ．原子的正电荷全部集中在原子核内 【答案】B 【解析】卢瑟福通过α散射实验，发现绝大多数粒子发生了偏转，少数发发生了大角度的偏转，极少数反向运动，说明原子几乎全部质量集中在核内；且和α粒子具有斥力，所以正电荷集中在核内；因为只有极少数反向运动，说明原子核很小；并不能说明原子核是由质子和中子组成的，B 项正确。 4．分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的 A ．引力增加，斥力减小 B ．引力增加，斥力增加 C ．引力减小，斥力减小 D ．引力减小，斥力增加 【答案】C 【解析】根据分子动理论可知，物质是由大量分子组成的；组成物质的分子在永不停息的做着无规则的热运动；分子间同时存在相互作用的引力和斥力。随分子间距的增大斥力和引力均变小，只是斥力变化的更快一些，C 项正确。 5．链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是 A ．质子 B ．中子 C ．β粒子 D ．α粒子 【答案】B 【解析】重核的裂变需要中子的轰击，在链式反应中，不断放出高速的中子使裂变可以不断进行下去，B 项正确。 6．在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是 A ．光电效应是瞬时发生的 B ．所有金属都存在极限颇率 C ．光电流随着入射光增强而变大 D ．入射光频率越大，光电子最大初动能越大 【答案】C 【解析】光具有波粒二象性，即既具有波动性又具有粒子性，光电效应证实了光的粒子性。因为光子的能量是一份一份的，不能积累，所以光电效应具有瞬时性，这与光的波动性矛盾，A 项错误；同理，因为光 35．（18分）如图所示，一个质量为=2.0×10-11kg ，电荷量= +1.0×10-5C 的带电微粒 （重力忽略不计），从静止开始经U 1=100V 电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压U 2=100V 。金属板长L =20cm ，两板间距d =cm 。 求： （1）微粒进入偏转电场时的速度 的大小 （2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ和速度v （3）若带电微粒离开偏转电场后进入磁感应强度 为B = T 的均强磁场，为使微粒不从磁场 右边界射出，该匀强磁场的宽度D 至少为多大 36．（18分）如图所示，质量为m A =2kg 的木板A 静止放在光滑水平面上，一质量为 m B =1kg 的小物块B 从固定在地面上的光滑弧形轨道距木板A 上表面某一高H 处由静止开始滑下，以某一初速度v 0滑上A 的左端，当A 向右运动的位移为L =0.5m 时，B 的速度为v B =4m/s ，此时A 的右端与固定竖直挡板相距x ，已知木板A 足够长（保证B 始终不从A 上滑出），A 与挡板碰撞无机械能损失，A 、B 之间动摩擦因数为μ=0.2，g 取10m/s 2 （1）求B 滑上A 的左端时的初速度值v 0及静止滑下时距木板A 上表面的高度H （2）当x 满足什么条件时，A 与竖直挡板只能发生一次碰撞 35．（18分）如图所示，一质量为m 、电量为+q 、重力不计的带电粒子，从A 板的S 点由 静止开始释放，经A 、B 加速电场加速后，穿过中间偏转电场，再进入右侧匀强磁场区域．已知AB 间的电压为U ，MN 极板间的电压为2U ，MN 两板间的距离和板长均为L ，磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B 、有理想边界．求： （1）带电粒子离开B 板时速度v 0的大小； （2）带电粒子离开偏转电场时速度v 的大小与方向； （3）要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场，磁场的宽度d 多大？ 挡板 v 0 B A （第36题图） x L H （第35题图） U 2 B U 1 v 0 D θ v B B A － － － N + + + M S ● 2011年上海市高考物理试卷 一．单项选择题（共16分，每小题2分．每小题只有一个正确选项．答案涂写在答题卡上．）1．（2分）（2011?上海）电场线分布如图所示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为已知E a和E b，电势分别为φa和φb，则（） A．E a＞E b，φa＞φb B．E a＞E b，φa＜φb C．E a＜E b，φa＞φb D．E a＜E b，φa＜φb 2．（2分）（2011?上海）卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是（） A．B．C．D． 3．（2分）（2011?上海）用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是（） A．改用频率更小的紫外线照射 B．改用X射线照射 C．改用强度更大的原紫外线照射 D．延长原紫外线的照射时间 4．（2分）（2011?上海）如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强（） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．始终不变 D．先增大后减小 5．（2分）（2011?上海）两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2（v1＞v2）在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1，f2和A1，A2，则（）A．f1＞f2，A1=A2B．f1＜f2，A1=A2 C．f1=f2，A1＞A2 D．f1=f2，A1＜A2 6．（2分）（2011?上海） 输入输出 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 表中是某逻辑电路的真值表，该电路是（） A．B．C．D． 7．（2分）（2011?上海）在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物．则（） A．措施①可减缓放射性元素衰变 B．措施②可减缓放射性元素衰变 C．措施③可减缓放射性元素衰变 D．上述措施均无法减缓放射性元素衰变 8．（2分）（2011?上海）某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f （v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为T I，T II，T III，则（） A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢ B．TⅢ＞TⅡ＞TⅠ C．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢD．TⅠ=TⅡ=TⅢ 二．单项选择题（共24分，每小题3分．每小题只有一个正确选项．答案涂写在答题卡上．）9．（3分）（2011?上海）天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知（） A．②来自于原子核外的电子 B．①的电离作用最强，是一种电磁波 C．③的电离作用较强，是一种电磁波 D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子 10．（3分）（2011?上海）两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则（） A．在两波相遇的区域中会产生干涉 B．在两波相遇的区域中不会产生干涉 C．a点的振动始终加强 D．a点的振动始终减弱 11．（3分）（2011?上海）如图，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行．当绳与河岸的夹角为α，船的速率为（）2021年高中物理 第二册反冲运动火箭教案 人教版
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