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【2010高考轻松过系列专题】高中物理易错题分析——动量、动量守恒定律

【2010高考轻松过系列专题】高中物理易错题分析——动量、动量守恒定律
【2010高考轻松过系列专题】高中物理易错题分析——动量、动量守恒定律

高中物理易错题分析——动量、动量守恒定律

[内容和方法]

本单元内容包括动量、冲量、反冲等基本概念和动量定理、动量守恒定律等基本规律。冲量是物体间相互作用一段时间的结果,动量是描述物体做机械运动时某一时刻的状态量,物体受到冲量作用的结果,将导致物体动量的变化。冲量和动量都是矢量,它们的加、减运算都遵守矢量的平行四边形法则。

本单元中所涉及到的基本方法主要是一维的矢量运算方法,其中包括动量定理的应用和动量守定律的应用,由于力和动量均为矢量。因此,在应用动理定理和动量守恒定律时要首先选取正方向,与规定的正方向一致的力或动量取正值,反之取负值而不能只关注力或动量数值的大小;另外,理论上讲,只有在系统所受合外力为零的情况下系统的动量才守恒,但对于某些具体的动量守恒定律应用过程中,若系统所受的外力远小于系统内部相互作用的内力,则也可视为系统的动量守恒,这是一种近似处理问题的方法。

[例题分析]

在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:只注意力或动量的数值大小,而忽视力和动量的方向性,造成应用动量定理和动量守恒定律一列方程就出错;对于动量守恒定律中各速度均为相对于地面的速度认识不清。对题目中所给出的速度值不加分析,盲目地套入公式,这也是一些学生常犯的错误。

例1 、从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是:[ ]

A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小

B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小

C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢

D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。

【错解分析】错解:选B。

认为水泥地较草地坚硬,所以给杯子的作用力大,由动量定理I=△P,即F·t =△P,认为F大即△P,大,所以水泥地对杯子的作用力大,因此掉在水泥地上的动量改变量大,所以,容易破碎。

【正确解答】设玻璃杯下落高度为h。它们从h高度落地瞬间的

量变化快,所以掉在水泥地上杯子受到的合力大,冲力也大,所以杯子

所以

掉在水泥地受到的合力大,地面给予杯子的冲击力也大,所以杯子易碎。正确答案应选C,D。

【小结】判断这一类问题,应从作用力大小判断入手,再由动量

大,而不能一开始就认定水泥地作用力大,正是这一点需要自己去分析、判断。

例2 、把质量为10kg的物体放在光滑的水平面上,如图5-1所示,在与水平方向成53°的N的力F作用下从静止开始运动,在2s内力F对物体的冲量为多少?物体获得的动量是多少?

【错解分析】错解一:2s内力的冲量为

设物体获得的动量为P2,由动量定理

对冲量的定义理解不全面,对动量定理中的冲量理解不够。

错解一主要是对冲量的概念的理解,冲最定义应为“力与力作用时间的乘积”,只要题目中求力F的冲量,就不应再把此力分解。这类解法把冲量定义与功的计算公式W=Fcosa·s 混淆了。

错解二主要是对动量定理中的冲量没有理解。实际上动量定理的叙述应为“物体的动量改变与物体所受的合外力的冲量相等”而不是“与某一个力的冲量相等”,此时物体除了受外力F的冲量,还有重力及支持力的冲量。所以解错了。

【正确解答】首先对物体进行受力分析:与水平方向成53°的拉力F,竖直向下的重力G、竖直向上的支持力N。由冲量定义可知,力F的冲量为:

I F = F·t = 10×2=10(N·s)

因为在竖直方向上,力F的分量Fsin53°,重力G,支持力N的合力为零,合力的冲量也为零。所以,物体所受的合外力的冲量就等干力F在水平方向上的分量,由动量定理得:

Fcos53°·t = P2-0

所以P2= Fcos53°·t =10×0.8×2(kg·m/s)

P2=16kg·m/s

【小结】对于物理规律、公式的记忆,要在理解的基础上记忆,要注意弄清公式中各物理量的含量及规律反映的物理本质,而不能机械地从形式上进行记忆。另外,对于计算冲量和功的公式、动能定理和动量定理的公式,由于它们从形式上很相似,因此要特别注意弄清它们的区别。

例3、在距地面高为h,同时以相等初速V0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△P,有[ ]

A.平抛过程较大B.竖直上抛过程较大

C.竖直下抛过程较大D.三者一样大

【错解分析】错解一:根据机械能守恒定律,抛出时初速度大小相等,落地时末速度大小也相等,它们的初态动量P1= mv0。是相等的,它们的末态动量P2= mv也是相等的,所以△P = P2-P1则一定相等。选D。

错解二:从同一高度以相等的初速度抛出后落地,不论是平抛、竖直上抛或竖直下抛,因为动量增量相等所用时间也相同,所以冲量也相同,所以动量的改变量也相同,所以选D。

错解一主要是因为没有真正理解动量是矢量,动量的增量△P=P2=P1也是矢量的差值,矢量的加减法运算遵从矢量的平行四边形法则,而不能用求代数差代替。平抛运动的初动量沿水平方向,末动量沿斜向下方;竖直上抛的初动量为竖直向上,末动量为竖直向下,而竖直下抛的初末动量均为竖直向下。这样分析,动量的增量△P就不一样了。

方向,而动量是矢量,有方向。从运动合成的角度可知,平抛运动可由一个水平匀速运动和一个竖直自由落体运动合成得来。它下落的时间由

为初速不为零,加速度为g的匀加速度直线运动。竖直下抛落地时间t3<t1,所以第二种解法是错误的。

【正确解答】1.由动量变化图5-2中可知,△P2最大,即竖直上抛过程动量增量最大,所以应选B。

【小结】对于动量变化问题,一般要注意两点:

(1)动量是矢量,用初、末状态的动量之差求动量变化,一定要注意用矢量的运算法则,即平行四边形法则。

(2)由于矢量的减法较为复杂,如本题解答中的第一种解法,因此对于初、末状态动量不在一条直线上的情况,通常采用动量定理,利用合外力的冲量计算动量变化。如本题解答中的第二种解法,但要注意,利用动量定理求动量变化时,要求合外力一定为恒力。

例4、向空中发射一物体.不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a,b两块.若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向则[ ]

A.b的速度方向一定与原速度方向相反

B.从炸裂到落地这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大

C.a,b一定同时到达地面

D.炸裂的过程中,a、b中受到的爆炸力的冲量大小一定相等

【错解分析】错解一:因为在炸裂中分成两块的物体一个向前,另一个必向后,所以选A。

错解二:因为不知道a与b的速度谁大,所以不能确定是否同时到达地面,也不能确定水平距离谁的大,所以不选B,C。

错解三:在炸裂过程中,因为a的质量较大,所以a受的冲量较大,所以D不对。

错解一中的认识是一种凭感觉判断,而不是建立在全面分析的基础上。事实是由于没有讲明a的速度大小。所以,若要满足动量守恒,(m A+m B)v=m A v A+m B v B,v B的方向也可能与v A同向。

错解二是因为没有掌握力的独立原理和运动独立性原理。把水平方向运动的快慢与竖直方向的运动混为一谈。

错解三的主要错误在于对于冲量的概念没有很好理解。

【正确解答】物体炸裂过程发生在物体沿水平方向运动时,由于物体沿水平方向不受外力,所以沿水平方向动量守恒,根据动量守恒定律有:

(m A+m B)v = m A v A+m B v B

当v A与原来速度v同向时,v B可能与v A反向,也可能与v A同向,第二种情况是由于v A 的大小没有确定,题目只讲的质量较大,但若v A很小,则m A v A还可能小于原动量(m A+m B)v。这时,v B的方向会与v A方向一致,即与原来方向相同所以A不对。

a,b两块在水平飞行的同时,竖直方向做自由落体运动即做平抛运

选项C 是正确的

由于水平飞行距离x = v·t,a、b两块炸裂后的速度v A、v B不一定相等,而落地时间t 又相等,所以水平飞行距离无法比较大小,所以B不对。

根据牛顿第三定律,a,b所受爆炸力F A=-F B,力的作用时间相等,所以冲量I=F·t 的大小一定相等。所以D是正确的。

此题的正确答案是:C,D。

【小结】对于物理问题的解答,首先要搞清问题的物理情景,抓住过程的特点(物体沿水平方向飞行时炸成两块,且a仍沿原来方向运动),进而结合过程特点(沿水平方向物体不受外力),运动相应的物理规律(沿水平方向动量守恒)进行分析、判断。解答物理问题应该有根有据,切忌“想当然”地作出判断。

例5、一炮弹在水平飞行时,其动能为=800J,某时它炸裂成质量相等的两块,其中一块的动能为=625J,求另一块的动能

【错解分析】错解:设炮弹的总质量为m,爆炸前后动量守恒,由动量守恒定律:

P=P1+P2

代入数据得:E k=225J。

主要是只考虑到爆炸后两块的速度同向,而没有考虑到方向相反的情况,因而漏掉一解。实际上,动能为625J的一块的速度与炸裂前炮弹运动速度也可能相反。

【正确解答】以炮弹爆炸前的方向为正方向,并考虑到动能为625J的一块的速度可能为正.可能为负,由动量守恒定律:

P=P1+P2

解得:=225J或4225J。

正确答案是另一块的动能为225J或4225J。

【小结】从上面答案的结果看,炮弹炸裂后的总动能为(625+225)J=850J或(625+4225)J=4850J。比炸裂前的总动能大,这是因为在爆炸过程中,化学能转化为机械能的缘故。

例6、如图5-3所示,一个质量为M的小车置于光滑水平面。一端用轻杆AB固定在墙上,一个质量为m的木块C置于车上时的初速度为v0。因摩擦经t秒木块停下,(设小车足够长),求木块C和小车各自受到的冲量。

【错解分析】错解:以木块C为研究对象,水平方向受到向右的摩擦力f,以v0)。为正方向,由动量定理有:

-ft = 0 = mv0所以I木= ft = mv0

所以,木块C受的冲量大小为mv0,方向水平向右。

又因为小车受到的摩擦力水平向左,大小也是f(牛顿第三定律)。所以小车受到的冲量I 车= ft = mv0,大小与木块受到的冲量相等方向相反,即水平向左。

主要是因为对动量定理中的冲量理解不深入,动量定理的内容是:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化量。数学表达式为I合=P2-P1,等式左侧的冲量应指合外力的冲量。在上述解答中,求木块C受到的冲量为mv0是正确的。因为C受到的合外力就是f (重力mg 与支持力N互相平衡),但小车的冲量就错了。因为小车共受5个力:重力Mg,压力N=mg,支持力N′[N′=(m+M)g],摩擦力f'和AB杆对小车的拉力T,且拉力T = f',所以小车所

受合力为零,合力的冲量也为零。

【正确解答】以木块C为研究对象,水平方向受到向右的摩擦力f,以V0为正方向,由动量定理有:

-ft = 0-mv0∴I木= f·t = mv0

所以,木块C所受冲量为mv0,方向向右。对小车受力分析,竖直方向N′=Mg+N=(M +m)g,水平方向T= f′,所以小车所受合力为零,由动量定理可知,小车的冲量为零。

从动量变化的角度看,小车始终静止没动,所以动量的变化量为零,所以小车的冲量为零。

正确答案是木块C的冲量为mv0,方向向右。小车的冲量为零。

【小结】在学习动量定理时,除了要注意动量是矢量,求动量的变化△P要用矢量运算法则运算外,还要注意F·t中F的含义,F是合外力而不是某一个力。

参考练习:质量为100g的小球从0.8m高处自由落下到一厚软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20s,则这段时间软垫对小球的冲量为______(g=10m/s2,不计空气阻力)。(答案为o.6N·s)

例7、总质量为M的装砂的小车,正以速度v0在光滑水平面上前进、突然车底漏了,不断有砂子漏出来落到地面,问在漏砂的过程中,小车的速度是否变化?

【错解分析】错解:质量为m的砂子从车上漏出来,漏砂后小车的速度为v由动量守恒守律:

Mv0=(M-m)v

上述解法错误的主要原因在于研究对象的选取,小车中砂子的质量变了,即原来属于系统内的砂子漏出后就不研究了。这样,所谓系统的初状态及末状态的含义就变了。实际情况是,漏掉的砂子在刚离开车的瞬间,其速度与小车的速度是相同的,然后做匀变速运动(即平抛)

【正确解答】质量为m的砂子从车上漏出来,漏砂后小车的速度为V由动量守恒定律:Mv0= mv+(M-m)v

解得:v = v0即砂子漏出后小车的速度是不变的。

【小结】用动量守恒定律时,第一个重要的问题就是选取的系统。当你选定一个系统(此题为小车及车上的全部砂子)时,系统的初末状态都应该对全系统而言,不能在中间变换系统。

例8 、一绳跨过定滑轮,两端分别栓有质量为M1,M2的物块(M2>M1如图5-4),M2开始是静止于地面上,当M1自由下落H距离后,绳子才被拉紧,求绳子刚被拉紧时两物块的速度。

【错解分析】错解:M1自由下落H距离时,速度v1=。在M1和M2组成的系统中,它们相互作用前后的动量守恒。当绳子刚被拉紧时,设M1,M2的共同速度为v,

实际上,上述结果是正确的,但在解题过程中,出现了两个错误。其一,没有认真分析绳子拉紧前后的动量守恒条件。实际上由M1,M2组成的系统除了受重力外,还要受到滑轮轴心竖直向上的支持力作用,而这个支持力不等于M1+M2的重力,所以系统所受合外力不为零。不能对整个系统应用动量守恒定律。其二,即使能应用动量守恒定律,也应认真考虑动量的方向性,M1的方向向下,而M2的方向向上,不能认为M1与M2系统的动量为(M1+M2)v。

【正确解答】M1自由下落H距离时的速度

绳子拉紧后的一小段时间△t后,M1与M2具有相同的速率V,M1的速度向下,M2的速度向上。

对M1由动量定理,以向上为正方向:

(T1-M1g)△t =-M1v-(-M1v1) ②

对M2由动量定理,以向上为正方向:

(T2-M2g)△L = M2v-0 ③

因为拉紧过程绳子的拉力远远大于物体的重力,可以认为T1=T2,所

【小结】通过本题的分析与解答,我们可以从中得到两点警示。一是运用物理规律时一定要注意规律的适用条件,这一点要从题目所述的物理过程的特点出发进行分析,而不能“以貌取人”,一看到两物体间相互作用,就盲目地套用动量守恒定律。二是应用动量守恒定律时,要注意此规律的矢量性,即要考虑到系统内物体运动的方向。

例9、在一只静止的小船上练习射击,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内装有n颗子弹,每颗质量为m,枪口到靶的距离为l,子弹射出枪口时相对于地面的速度为v,在发射后一颗子弹时,前一颗子弹已陷入靶中,则在发射完n颗子弹后,小船后退的距离为多少?

【错解分析】错解:设第一颗子弹射出后船的后退速度为v′,后退距离为S1,子弹从枪口到靶所用的时间为:

对这颗子弹和其他物体构成的系统列动量守恒方程:

mv = [M+(n-1)m]v′②

在时间t内船的后退距离

s1= v′t ③

子弹全部射出后船的后退距离

s = ns1④

联立①②③④解得:

【正确解答】设子弹射出后船的后退速度为v′,后退距离为s1=v′t,如图5-5所示,由几何关系可知

l= d+s1即l=v·t + v′t ⑤

联立②③④⑤解得:

【小结】对本题物理过程分析的关键,是要弄清子弹射向靶的过程中,子弹与船运动的关系,而这一关系如果能用图5-5所示的几何图形加以描述,则很容易找出子弹与船间的相对运动关系。可见利用运动的过程草图,帮助我们分析类似较为复杂的运动关系问题,是大有益处的。

例10、如图5-6所示,物体A置于小车B上,A与B之间光滑无摩擦。它们以共同的速度v前进。突然碰到障碍物C,将A从车上碰了出去,A被碰回的速度大小也是v。问:小车B的速度将怎样变化?

【错解分析】错解:以A,B原来速度方向为正,设小车B后来的速度为v′,根据动量守恒定律,则

(m A+m B)v=m B v′-m A v

即:(m A+m B+m A)v = m B v′

因为2m A+m B>m B

所以:v′>v(变大)方向为原来的方向。

上述错解的主要原因是不注意分析物理规律的适用条件,乱用动量守恒定律而造成的。

当我们研究对象为A和B组成的系统时(如上述错解的研究对象)。在A与障碍物C发生碰撞时,因为C对A的作用力就A与B的系统来说是外力,所以不满足动量守恒条件(不受外力或合外力为零)。也就是说它们的动量不守恒,不能应用动量守恒定律去计算与讨论。不加分析地运用动量守恒定律必然导致错误。

【正确解答】实际上,在A与C相碰时,由于C对A的作用力的冲量使A的动量发生了变化。而A与B之间光滑无摩擦。在水平方向无相互作用力。所以对B来说,其水平动量是守恒的(实际上也只具有水平动量)。也就是说,A在水平方向运动的变化不会影响B 的运动情况,因此B将以速度v继续前进。

【小结】物体间发生相互作用时,选哪个系统为研究对象,这是人为的选择,但要注意,若系统选择不当,则导致对该系统不能应用动量守恒定律来求解,如本题的A,B组成的系统。因此我们应注意研究对象的选取,使其能满足我们所选用规律的适用条件。如本题中以B为研究对象,即包含了所求的B的运动情况,而满足了水平方向不受外力,动量守恒的适用条件。

例11、如图5-7所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上,槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是:[ ]

A.小球在半圆槽内运动的全过程中,只有重力对它做功

B.小球在半圆槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒

C.小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒D.小球离开C点以后,将做竖直上抛运动。

【错解分析】错解一:半圆槽光滑,小球在半圆槽内做圆周运动的全过程中,只受重力和弹力作用,而弹力方向始终与速度方向垂直,所以弹力不做功,则只有重力做功,所以选A。

错解二:由于光滑的半圆槽置于光滑的水平面,所以小球在半圆槽运动的全过程中,小球与半圆槽水平方向不受外力作用,因而系统在水平方向动量守恒,故选B。

错解三:半圆槽槽口的切线方向为竖直方向,因而小球运动到C点时的速度方向竖直向上,所以小球离开C点以后得做竖直上抛运动,故选D。

【正确解答】本题的受力分析应与左侧没有物块挡住以及半圆槽固定在水平面上的情况区分开来。(图5-8)

从A→B的过程中,半圆槽对球的支持力N沿半径方向指向圆心,而小球对半圆槽的压力N′方向相反指向左下方,因为有物块挡住,所以半圆槽不会向左运动,情形将与半圆槽固定时相同。但从B→C的过程中,小球对半圆槽的压力N′方向向右下方,所以半圆槽

要向右运动,因而小球参与了两个运动:一个是沿半圆槽的圆运动,另一个与半圆槽一起向右运动,小球所受支持力N与速度方向并不垂直,所以支持力会做功。所以A不对。又因为有物块挡住,在小球运动的全过程,水平方向动量也不守恒,即B也不对。当小球运动到C点时,它的两个分运动的速度方向如图5-9,并不是竖直向上,所以此后小球做斜上抛运动,即D也不对。

正确答案是:小球在半圆槽内自B→C运动过程中,虽然开始时半圆槽与其左侧物块接触,但已不挤压,同时水平而光滑,因而系统在水平方向不受任何外力作用,故在此过程中,系统在水平方向动量守恒,所以正确答案应选C。

【小结】在本题中由于半圆槽左侧有物块将槽挡住,导致了小球从A→B和从B→C 两段过程特点的不同,因此在这两个过程中小球所受弹力的方向与其运动方向的关系,及球和槽组成的系统所受合外力情况都发生了变化。而这一变化导致了两个过程所遵从的物理规律不同,所以具体的解决方法也就不一样了。通过本题的分析解答,可以使我们看到,对不同的物理过程要做认真细致的具体分析,切忌不认真分析过程,用头脑中已有的模型代替新问题,而乱套公式。

例12、在质量为M的小车中挂着一个单摆,摆球的质量为m0,小车(和单摆)以恒定的速度u沿光滑的水平面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞时间极短,在此碰撞过程中,下列哪些说法是可能发生的?[ ]

A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足:(M+m0)u=Mv1+mv2+m o v3

B.摆球的速度不变,小车和木块的速度变为v1和v2,满足:Mu=Mv1+mv2

C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v,满足:Mu=(M+m)v

D.小车和摆球的速度都变为v1,木块的速度为v2,满足:(M+m0)u=(M+m0)v1+mv2【错解分析】错解:选A,D。

选择A,D的一个共同原因,是认为在碰撞的过程中,单摆也参加了碰撞,选A是认为三者发生碰撞,因而各自有一个速度;而选D的同学认为,单摆与小车连在一起,所以两者的速度始终相同,所以,碰前和碰后的关系应满足(M+m0)v = (M+m0)v1+mv2另外还有一种选择,即B,C中只选一种,原因我们放在后面再分析。

【正确解答】由于碰撞时间极短,所以单摆相对小车没有发生摆动,即摆线对球的作用力原来是竖直向上的,现在还是竖直向上的,没有水平方向的分力,未改变小球的动量,实际上单摆没有参与这个碰撞过程,所以单摆的速度不发生变化,因此,选项中应排除A,D。

因为单摆的速度不变,所以,研究对象也选取小车和木块,水平方向动量守恒,由动量守恒定律

Mu = Mv1+mv2即为B选项。

由于题目中并没有提供在碰撞过程中能量变化关系,所以也有可能小车和木块合二而一。因此,C选项也是可能的。正确答案:选B,C。

【小结】在解决如本题这种多个物体参与相互作用过程的题目时,要认真分析物体的

受力情况,把没有参与作用的物体从多个对象中摘出去(如本题的单摆),这样可以避免选错研究对象。

例13、如图5-10所示,倾角θ=30°,高为h的三角形木块B,静止放在一水平面上,另一滑块A,以初速度v0从B的底端开始沿斜面上滑,若B的质量为A的质量的2倍,当忽略一切摩擦的影响时,要使A能够滑过木块B的顶端,求V0应为多大?

【错解分析】错解:设滑块A能滑到h高的最小初速度为v,滑块A到达斜面最高点时具有水平分速度为V′,由于水平方向不受外力,所以水平方向动量守恒,由动量守恒定律:

mv0cosθ=mv′+Mv′①

在B的上端点m的合速度为:

由动能定理有:

主要是对滑块A滑过最高点的临界状态分析不清楚。实际上,当滑块能够到达最高点时,即其竖直向上的分速度为零,也就是说,在最高点,滑块A只具有水平速度,而不具有竖直速度。所以,式①是正确的,式②中关于滑块A的动能,直接代入水平速度即可。

【正确解答】根据水平方向动量守恒有:

mv0cosθ=(m+M)v′①

【小结】分析此题时,可以先定性分析,从题目可以知道,V0越大,上升的距离越高;v0较小,则可能上不到顶端。那么,刚好上升到

v0>v时,才能够滑过。对于题目中的关键字眼,“滑过”、“至少”等要深入挖掘。

例14、质量为M的小车,如图5-11所示,上面站着一个质量为m的人,以v0的速度在光滑的水平面上前进。现在人用相对于小车为u的速度水平向后跳出后,车速增加了多少?

【错解分析】错解一:把人和车作为一个系统,水平方向不受外力,所以水平方向动量守恒,设人跳出后,车速增加为△v,以V0方向为正方向,由动量守恒定律:

(M+m)v0=M(v0+△v)-mu

错解二:以人和车作为一个系统,因为水平方向不受外力、所以水平方向动量守恒。设人跳出后,车速增加为△v,以v0方向为正方向。人相对于地的速度为(u-v0),由动量守恒定律:

(M+m)v0=M(v0+△v)-m(u-v0)

错解一的主要问题在于没有把所有的速度都换算成同一惯性参考系中的速度。因为题目中给出的v0是初状态车对地的速度,而人跳车时的速度u指的是对车的速度,在列动量守恒方程时,应把人跳车的速度变换成人对地的速度才可以运算。

错解二的主要问题是虽然变换了参考系,但忽略了相对速度的同一时刻性,即人跳车时,车的速度已经由v0变换成(v0+△v)了。所以,人相对于地的速度,不是(v-v0)而应为[u-(v0+△v)]。

【正确解答】以人和车作为一个系统,因为水平方向不受外力,所以水平方向动量守恒。设人跳出后,车对地的速度增加了△v,以v0方向为正方向,以地为参考系。由动量守恒定律:

(M+m)v0=M(v0+△v)-m[u-(v0+△v)]

【小结】(1)在应用动量守恒定律时,除注意判断系统受力情况是否满足守恒条件外,还要注意到相对速度问题,即所有速度都要是对同一参考系而言。一般在高中阶段都选地面为参考系。同时还应注意到相对速度的同时性。

(2)选取不同的参考系,解题方法有繁有简,以此题为例,若选取车作为参考系.则人与车组成的系统初态动量为零,末态动量为:M△v-m(u-△v),由动量守恒定律:

0=M△v-m(u-△v)

中,增加的速度与车原来的速度v0无关。第二种解法显然比第一种要简捷得多。

例15、质量为M的小车,以速度v0在光滑水平地面前进,上面站着一个质量为m的人,问:当人以相对车的速度u向后水平跳出后,车速度为多大?

【错解分析】错解一:设人跳出后的瞬间车速为v,则其动量为Mv,根据动量守恒定律有:

(M+m)v0=Mv

错解二:设人跳出后的车速为v,车的动量为Mv,人的动量为m(u+v),根据动量守恒定律有:

(M+m)v0=Mv+m(u+v)

错解三:设车的前进方向为正方向,人在跳出车后,车的动量为Mv,人的动量为-mu,根据动量守恒定律有:

(M+m)v0=Mv-mu

错解四:设车的前进方向为正方向,则人跳出车后小车的动量Mv,人的动量为-m(u -v0),根据动量守恒定律有:

(M+m)v0=Mv-m(u-v0)

错解一的错误原因是动量守恒的对象应为车和人的系统,而错解一中把人跳离车后的动量丢掉了,即以系统的一部分(车)来代替系统(车和人)。

错解二:是没有考虑到,人跳离车前后动量方向的变化。而是简单地采用了算术和,忽略了动量的矢量性。

错解三的错误在于参考系发生变化了。人跳离前人与车的动量是相对地的。人跳离车后车的动量(Mv)也是相对地的,而人跳离车后人的动量(mu)却是相对于车而言的,所以答案不对。

错解四中的错误在于对速度的瞬时性的分析。v0是人未跳离车之前系统(M+m)的速度,-m(u-v0)就不能代表人跳离车后瞬间人的动量。

【正确解答】选地面为参照系,以小车前进的方向为正方向,根据动量守恒定律有:(M+m)v0=Mv-m(u-v)

【小结】应用动量守恒定律解题时应注意几个方面。

(1)整体性,动量守恒定律是对一个物体系统而言的,具有系统的整体性,而不能对系统的一个部分,如本题错解一。

(2)矢量性,动量守恒是指系统内部各部分动量的矢量和保持不变,在解题时必须运用矢量法则来计算而不能用算术方法,如本题错解二。

(3)相对性,动量守恒定律中系统在作用前后的动量都应是相对于同一惯性参考系而言。如系统的各部分所选取的参考系不同,动量守恒不成立。如本题错解三。

(4)瞬时性,一般来说,系统内的各部分在不同时刻具有不同的动量,系统在某一时刻的动量,应该是此时刻系统内各部分的瞬时动量的矢量和。

例16、图5-12,质量为m的人立于平板车上,人与车的总质量为M,人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以速度v2竖直跳起时,车的速度变为:( )

【错解分析】错解一:根据动量守恒定律:

所以选A。

错解二:因为人相对于车是竖直向上跳的,所以人与车系统在水平方向上不受外力,即人与车在水平方向动量守恒。

所以有:Mv1=(M-m)v′1

产生上述错误的主要原因是对动量守恒定律的矢量性理解不深入。

错解一的错误在于没有考虑到动量的矢量性,只是简单地套用动量守恒定律公式,因而把V1,V2,V1′的方向混为一谈,而出现这种错误。

错解二的主要问题在于对物体惯性概念的理解还有问题。误认为人竖直向上跳起就没有向前的水平速度了,也就没有向前的动量了,从这个错误认识出发就造成判断本题的错误。也因为没有状态分析的习惯。

【正确解答】人和车这个系统,在水平方向上合外力等于零,系统在水平方向上动量守恒。设车的速度V1的方向为正方向,选地面为参照系。初态车和人的总动量为Mv1,末态车的动量为(M-m)v′l(因为人在水平方向上没有受到冲量,其水平动量保持不变)。人在水平方向上对地的动量仍为mv1,

则有Mv1=(M-m)v′1+mv1

(M-m)v1=(M-m)v′1

所以v′=v1正确答案应为D。

【小结】动量守恒定律是有条件的,一般教材把动量守恒条件分为三个层次:

(1)系统所受合外力为零;

(2)系统所受合外力虽然不为零,但在某方向合外力为零,则系统在该方向动量守恒;

(3)系统所受合外力远远小于内力,则系统动量近似守恒。对于不同情况,应根据不同的条件去分析。在上述三种情况下,都可以应用动量守恒定律求解相应物理量。

例17、如图5-13所示,在光滑水平轨道上有一小车质量为M2,它下面用长为L的绳系一质量为M1的砂袋,今有一水平射来的质量为m的子弹,它射入砂袋后并不穿出,而与砂袋一起摆过一角度θ。不计悬线质量,试求子弹射入砂袋时的速度V0多大?

【错解分析】错解:由动量守恒定律:mv0=(M1+M2+m)v

解得:

没有很好地分析物理过程,盲目模仿,没有建立正确的物理模型,简单地将此类问题看成“冲击摆”,缺少物理模型变异的透彻分析。事实上,此题与“冲击摆”的区别在于悬点的不固定,而是随着小车往前移动的。当摆摆到最高点时,(M1+m)只是竖直方向的速度为零,而水平方向依然具有一定速度,即在最高点处(M1+m)具有动能。这一点是不少学生在分析物理过程及建立物理模型时最容易产生的错误。

【正确解答】子弹射入砂袋前后动量守恒,设子弹打入砂袋瞬间具有速度v0′,由动量守恒定律:

mv0=(M1+m)v′①

此后(M1+m)在摆动过程中,水平方向做减速运动,而M2在水平方向做加速运动,当(M1+m)与M2具有共同水平速度时,悬线偏角θ达到最大,即竖直向上的速度为零,在这一过程中。满足机械能守恒,设共同速度为v,由机械能守恒有:

但式①,②中有三个未知量,v0,v0′,v,还需再寻找关系。

从子弹入射前到摆动至最同点具有共同速度v为止,在这个过程中,水平方向不受外力,所以、动量守恒,由动量守恒定律有:

mv0=(M1+M1+m)v ③

【小结】对于大部分学生来讲,掌握一定的物理模型并不困难,困难在于题目变化,新的题目中的模型如何能够转换成为我们熟悉的,旧有的,规范的物理模型中,进而用比较普遍运用的物理规律去求解,此题就是从滑动的小车摆(暂且这样称呼)迁延至“冲击摆”,找出两者之间的共同点与区别,达到解决问题的目的。

例18、如图5-14所示,有两个物体A,B,紧靠着放在光滑水平桌面上,A的质量为

2kg,B的质量为3kg。有一颗质量为100g的子弹以800m/s的水平速度射入A,经过0.01s 又射入物体B,最后停在B中,A对子弹的阻力为3×103N,求A,B最终的速度。

【错解分析】错解:设A,B质量分别为m A,m B,子弹质量为m,子弹离开A的速度为v,物体A,B最终速度分别为v A,v B,A对子弹的阻力为f。

在子弹穿过A物体的过程中,对子弹用动量定理:以子弹初速度v0为正:

-f·t = mv-mv0

解得:v=500m/S

对物体A用动量定理。

f·t = m A v A-0

解得:v A=15m/S。

对子弹、物体B组成的系统,因为合外力为零,所以动量守恒,由动量守恒定律有:mv=(m+m B)v B

解得:v B=16.13m/s。

问题主要出在对物体A用动量定理,因为动量定理讲的是“物体所受合外力的冲量等于物体动量的改变”。而此处物体A除了受摩擦力以外还受到B对A的挤压作用。其实,此题可以避免A,B之间的挤压力,方法就是把A,B看成一个整体。

【正确解答】设A,B质量分别为m A,m B,子弹质量为m。子弹离开A的速度为了v,物体A,B最终速度分别为v A,v B。

在子弹穿过A的过程中,以A,B为整体,以子弹初速v0为正方向,应用动量定理。f·t=(m A+m B)u (u为A,B的共同速度)

解得:u = 6m/s。

由于B离开A后A水平方向不受外力,所以A最终速度V A=u=6m/s。

对子弹,A和B组成的系统,应用动量守恒定律:

mv0=m A·v A+(m+m B)v B

解得:v B= 21.94m/s。

物体A,B的最终速度为v A=6m/s,v B=21.94m/s。

【小结】(1)此题当然还有其他解法,如在子弹穿过A的过程中依然用动量定理,求得A和B的速度为6m/s。也是A的最终速度,再对此过程用动量守恒,求出子弹射穿A 以后的速度,(设为V,其余所设如前)

mv0=mv+(m A+m B)u ①

在子弹射穿B的过程中动量守恒

mv+m B u=(m+m B)u' ②

代入数据解得:v=500m/s。

u'=21.94m/s。即为B的最终速度。

(2)通过对本题的不同解法可看出,由于选取的研究对象不同,对象的物理过程特点也就不同。因此,导致具体的解题方法也不一样。

例19、如图5-15所示,甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量共为30kg,乙和他的冰车总质量也是30kg。游戏时,甲推着一个质量为15kg的箱子和他一起以2m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞,甲突然将箱子滑冰面推给乙,箱子滑到乙处,乙迅速抓住。若不计冰面摩擦,求甲至少以多大速度(相对地)将箱子推出,才能避免与乙相撞?

【错解分析】错解:设甲与他的冰车以及乙与他的冰车的质量为M,箱子的质量为m,开始时他们的速率为v0,为了不与乙相碰。

错解一:甲必须停止,所以,对甲和他的冰车及箱子,推出前后满足动量守恒,由动量守恒定律:

(M+m)v0=0+mv

错解二:乙接到箱子后停下,所以,对箱子及乙和他的冰车,接到箱子前后动量守恒,设箱子的运动方向为正方向,由动量守恒定律有:

mv-Mv0=0

在此题中,有两个关键问题必须弄清楚,第一,“不相撞”的意义,是否意味着一个物体停下,实际上,不相撞的意义就是两个物体的速度相等(同向情况)。物体停止运动,也不一定就撞不上。如本题错解二。按照错解答案我们可知,当甲用4m/s的速度推箱子,箱子以4m/s的速度迎面向乙滑去,与乙相互作用后,乙与箱子都停下来了。那么,此时甲停了吗?我们可以继续完成本题,设甲推出箱子的速度为v',对甲和箱子,(以甲和箱子的初速度为正),由动量守恒定律有:

(M+m)v0=Mv'+mv

解得:v'=1m/s。符号为正,说明甲以4m/s的速度推出箱子后继续向前运动,而乙接住箱子后要停下,这样甲就与乙相撞,所以4m/s的速度太小了。结果不符合题目要求。第二个关键在于不仅要不相撞,而且还要求甲推箱子的速度为最小,即若甲用相当大的速度推箱子,乙接到箱子后还会后退,这样就不满足“至少”多大的条件了,错解一即是这样,将所求的数据代入可以得知,乙和箱子将以0.67m/s的速度后退。

【正确解答】要想刚好避免相撞,要求乙抓住箱子后与甲的速度正好相等,设甲推出箱子后的速度为v1,箱子的速度为v,乙抓住箱子后的速度为v2。

对甲和箱子,推箱子前后动量守恒,以初速度方向为正,由动量守恒定律:

(M+m)v0= mv+Mv1①

对乙和箱子,抓住箱子前后动量守恒,以箱子初速方向为正,由动量守恒定律有:

mv-Mv0=(m+M)v2②

刚好不相撞的条件是:

v1=v ③

联立①②③解得:v=5.2m/s,方向与甲和箱子初速一致。

【小结】本题从动量守恒定律的应用角度看并不难,但需对两个物体的运动关系分析清楚(乙和箱子、甲的运动关系如何,才能不相撞)。这就需要我们要将“不相撞”的实际要求转化为物理条件,即:甲、乙可以同方向运动,但只要乙的速度不小于甲的速度,就不可能相撞。

2010高中物理易错题分析集锦——11电磁感应

第11单元电磁感应 [内容和方法] 本单元内容包括电磁感应现象、自感现象、感应电动势、磁通量的变化率等基本概念,以及法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则等规律。 本单元涉及到的基本方法,要求能够从空间想象的角度理解法拉第电磁感应定律。用画图的方法将题目中所叙述的电磁感应现象表示出来。能够将电磁感应现象的实际问题抽象成直流电路的问题;能够用能量转化和守恒的观点分析解决电磁感应问题;会用图象表示电磁感应的物理过程,也能够识别电磁感应问题的图像。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:概念理解不准确;空间想象出现错误;运用楞次定量和法拉第电磁感应定律时,操作步骤不规范;不会运用图像法来研究处理,综合运用电路知识时将等效电路图画错。 例1在图11-1中,CDEF为闭合线圈,AB为电阻丝。当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时,电源的哪一端是正极? 【错解分析】错解:当变阻器的滑动头在最上端时,电阻丝AB因被短路而无电流通过。由此可知,滑动头下移时,流过AB中的电流是增加的。当线圈CDEF中的电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时,由楞次定律可知AB中逐渐增加的电流在G处产生的磁感强度的方向是“×”,再由右手定则可知,AB中的电流方向是从A流向B,从而判定电源的上端为正极。 楞次定律中“感生电流的磁场总是要阻碍引起感生电流的磁通量的变化”,所述的“磁通量”是指穿过线圈内部磁感线的条数,因此判断感应电流方向的位置一般应该选在线圈的内部。 【正确解答】 当线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时,它在线圈内部产生磁感强度方向应是“×”,AB中增强的电流在线圈内部产生的磁感强度方向是“·”,所以,AB中电流的方向是由B流向A,故电源的下端为正极。 【小结】 同学们往往认为力学中有确定研究对象的问题,忽略了电学中也有选择研究对象的问题。学习中应该注意这些研究方法上的共同点。 例2长为a宽为b的矩形线圈,在磁感强度为B的匀强磁场中垂直于磁场的OO′轴以恒定的角速度ω旋转,设t= 0时,线圈平面与磁场方向平行,则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是[ ]

最新物理动量守恒定律练习题20篇

最新物理动量守恒定律练习题20篇 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上,穿着三个半径相同的刚性球A、B、C,三球的质量分别为m A=1kg、m B=2kg、m C=6kg,初状态BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止,B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态,A球以v0=9m/s的速度向左运动,与同一杆上的B球发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短),求: (1)A球与B球碰撞中损耗的机械能; (2)在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能; (3)在以后的运动过程中B球的最小速度. 【答案】(1);(2);(3)零. 【解析】 试题分析:(1)A、B发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律有: 碰后A、B的共同速度 损失的机械能 (2)A、B、C系统所受合外力为零,动量守恒,机械能守恒,三者速度相同时,弹簧的弹性势能最大 根据动量守恒定律有: 三者共同速度 最大弹性势能 (3)三者第一次有共同速度时,弹簧处于伸长状态,A、B在前,C在后.此后C向左加速,A、B的加速度沿杆向右,直到弹簧恢复原长,故A、B继续向左减速,若能减速到零则再向右加速. 弹簧第一次恢复原长时,取向左为正方向,根据动量守恒定律有: 根据机械能守恒定律: 此时A、B的速度,C的速度

可知碰后A 、B 已由向左的共同速度减小到零后反向加速到向右的 ,故B 的最小速度为零 . 考点:动量守恒定律的应用,弹性碰撞和完全非弹性碰撞. 【名师点睛】A 、B 发生弹性碰撞,碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒,结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出A 球与B 球碰撞中损耗的机械能.当B 、C 速度相等时,弹簧伸长量最大,弹性势能最大,结合B 、C 在水平方向上动量守恒、能量守恒求出最大的弹性势能.弹簧第一次恢复原长时,由系统的动量守恒和能量守恒结合解答 2.如图:竖直面内固定的绝缘轨道abc ,由半径R =3 m 的光滑圆弧段bc 与长l =1.5 m 的粗糙水平段ab 在b 点相切而构成,O 点是圆弧段的圆心,Oc 与Ob 的夹角θ=37°;过f 点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E =10 N/C 的匀强电场,Ocb 的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m 的矩形区域efgh ,ef 与Oc 交于c 点,ecf 与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°),矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场.质量m 2=3×10-3 kg 、电荷量q =3×l0-3 C 的带正电小物体Q 静止在圆弧轨道上b 点,质量m 1=1.5×10-3 kg 的不带电小物体P 从轨道右端a 以v 0=8 m/s 的水平速度向左运动,P 、Q 碰撞时间极短,碰后P 以1 m/s 的速度水平向右弹回.已知P 与ab 间的动摩擦因数μ=0.5,A 、B 均可视为质点,Q 的电荷量始终不变,忽略空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g =10 m/s 2.求: (1)碰后瞬间,圆弧轨道对物体Q 的弹力大小F N ; (2)当β=53°时,物体Q 刚好不从gh 边穿出磁场,求区域efgh 内所加磁场的磁感应强度大小B 1; (3)当区域efgh 内所加磁场的磁感应强度为B 2=2T 时,要让物体Q 从gh 边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长,求此最长时间t 及对应的β值. 【答案】(1)2 4.610N F N -=? (2)1 1.25B T = (3)127s 360 t π = ,001290143ββ==和 【解析】 【详解】 解:(1)设P 碰撞前后的速度分别为1v 和1v ',Q 碰后的速度为2v

高考物理力学知识点之曲线运动易错题汇编附答案(2)

高考物理力学知识点之曲线运动易错题汇编附答案(2) 一、选择题 1.如图所示,一个内侧光滑、半径为R的四分之三圆弧竖直固定放置,A为最高点,一小球(可视为质点)与A点水平等高,当小球以某一初速度竖直向下抛出,刚好从B点内侧进入圆弧并恰好能过A点。重力加速度为g,空气阻力不计,则() A.小球刚进入圆弧时,不受弹力作用 B.小球竖直向下抛出的初速度大小为gR C.小球在最低点所受弹力的大小等于重力的5倍 D.小球不会飞出圆弧外 2.光滑水平面上,小球m的拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法正确的是() A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pb做离心运动 B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动 C.若拉力突然变大,小球将可能沿半径朝圆心运动 D.若拉力突然变大,小球将可能沿轨迹Pc做近心运动 3.如图所示,两根长度不同的细绳,一端固定于O点,另一端各系一个相同的小铁球,两小球恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则() A.A球受绳的拉力较大 B.它们做圆周运动的角速度不相等 C.它们所需的向心力跟轨道半径成反比 D.它们做圆周运动的线速度大小相等

4.如图所示,小孩用玩具手枪在同一位置沿水平方向先后射出两粒弹珠,击中竖直墙上M、N两点(空气阻力不计),初速度大小分别为v M、v N,、运动时间分别为t M、t N,则 A.v M=v N B.v M>v N C.t M>t N D.t M=t N 5.如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R:bc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab相切于b点.一质量为m的小球.始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其他轨迹最高点,机械能的增量为 A.2mgR B.4mgR C.5mgR D.6mgR 6.小明玩飞镖游戏时,从同一位置先后以速度v A和v B将飞镖水平掷出,依次落在靶盘上的A、B两点,如图所示,飞镖在空中运动的时间分别t A和t B.不计空气阻力,则 () A.v A<v B,t A<t B B.v A<v B,t A>t B C.v A>v B,t A>t B D.v A>v B,t A<t B 7.关于曲线运动,以下说法中正确的是() A.做匀速圆周运动的物体,所受合力是恒定的 B.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 C.平抛运动是一种匀变速运动 D.物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动 8.一条小河宽100m,水流速度为8m/s,一艘快艇在静水中的速度为6m/s,用该快艇将人员送往对岸.关于该快艇的说法中正确的是()

高中物理易错题分析集锦——7热学之令狐文艳创作

第七单元:热学 令狐文艳 [内容和方法] 本单元内容包括两部分,一是微观的分子动理论部分,一是宏观的气体状态变化规律。其中分子动理论部分包括分子动理论的基本观点、分子热运动的动能、分子间相互作用的势能和物体的内能等概念,及分子间相互作用力的变化规律、物体内能变化的规律、能量转化和守恒定律等基本规律;气体状态变化规律中包括热力学温度、理想气体和气体状态参量等有关的概念,以及理想气体的等温、等容、等压过程的特点及规律(包括公式和图象两种描述方法)。 本单元中所涉及到的基本方法是理想化的模型方法,其中在分子动理论中将微观分子的形状视为理想的球体,这是通过阿伏伽德罗常数对微观量进行估算的基础;在气体状态变化规律中,将实际中的气体视为分子没有实际体积且不存在相互作用力的理想气体,从而使气体状态变化的规律在误差允许的范围内得以大大的简化。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对较为抽象的分子热运动的动能、分子相互作用的势能及分子间相互作用力的变化规律理解不到位,导致这些微观量及规律与宏观的温度、物体的体积之间关系不能建立起正确的关系。

对于宏观的气体状态的分析,学生的问题通常表现在对气体压强的分析与计算方面存在着困难,由此导致对气体状态规律应用出现错误;另外,本单元中涉及到用图象法描述气体状态变化规律,对于p—V,p—T,V—T图的理解,一些学生只观注图象的形状,不能很好地理解图象上的点、线、斜率等的物理意义,因此造成从图象上分析气体温度变化(内能变化)、体积变化(做功情况)时出现错误,从而导致利用图像分析气体内能变化等问题时的困难。 例1 下列说法中正确的是[ ] A.温度低的物体内能小 B.温度低的物体分子运动的平均速率小 C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大 D.外界对物体做功时,物体的内能不一定增加 【错解分析】错解一:因为温度低,动能就小,所以内能就小,所以应选A 而温度低的物体分子平均动能小,所以速率也小。所以应选B。 错解三:由加速运动的规律我们了解到,物体的速度大小由初速和加速度与时间决定,随着时间的推移,速度肯定越来越快再由动能公式

四动量守恒定律练习题及答案

四 动量守恒定律 姓名 一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的) 1.在下列几种现象中,动量守恒的有( ) A .原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,人车为一系统 B .运动员将铅球从肩窝开始加速推出,以运动员和球为一系统 C .从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中,以重物和车厢为一系统 D .光滑水平面上放一斜面,斜面光滑,一个物体沿斜面滑下,以重物和斜面为一系统 2.两物体组成的系统总动量守恒,这个系统中( ) A .一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度 B .一物体受的冲量与另一物体所受冲量相同 C .两个物体的动量变化总是大小相等,方向相反 D .系统总动量的变化为零 3.砂子总质量为M 的小车,在光滑水平地面上匀速运动,速度为v 0,在行驶途中有质量为m 的砂子从车上漏掉,砂子漏掉后小车的速度应为 ( ) A .v 0 B .m M Mv -0 A .m M mv -0 A .M v m M 0)(- 、B 两个相互作用的物体,在相互作用的过程中合外力为0,则下述说法中正确的是( ) A .A 的动量变大, B 的动量一定变大 B .A 的动量变大,B 的动量一定变小 C .A 与B 的动量变化相等 D .A 与B 受到的冲量大小相等 5.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平地面上,枪发射子弹时,关于枪、子弹、车的下列说法正确的有( ) A. 枪和子弹组成的系统动量守恒 B.枪和车组成的系统动量守恒 C .枪、弹、车组成的系统动量守恒 D .若忽略不计弹和枪筒之间的摩擦,枪、车组成的系统动量守恒 6.两球相向运动,发生正碰,碰撞后两球均静止,于是可以判定,在碰撞以前( ) A .两球的质量相等 B .两球的速度大小相同 C .两球的动量大小相等 D .以上都不能断定 7.一只小船静止在水面上,一个人从小船的一端走到另一端,不计水的阻力,以下说法正确的是( ) A .人在小船上行走,人对船的冲量比船对人的冲量小,所以 人向前运动得快,小船后退得慢 B .人在小船上行走时,人的质量比船的质量小,它们受到的 冲量大小是一样的,所以人向前运动得快,船后退得慢 C .当人停止走动时,因为小船惯性大,所以小船要继续后退 D .当人停止走动时,因为总动量守恒,所以小船也停止后退 8.如图所示,在光滑水平面上有一静止的小车,用线系一小球, 将球拉开后放开,球放开时小车保持静止状态,当小球落下以后 与固定在小车上的油泥沾在一起,则从此以后,关于小车的运动状态是 ( ) A .静止不动 B .向右运动 C .向左运动 D .无法判断 *9.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,如图所示,当撤去外力后,下列说法中正确的是( ) A .a 尚未离开墙壁前,a 和b 系统的动量守恒 B .a 尚未离开墙壁前,a 与b 系统的动量不守恒 C .a 离开墙后,a 、b 系统动量守恒 D .a 离开墙后,a 、b 系统动量不守恒 *10.向空中发射一物体.不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向 时,物体炸裂为a,b 两块.若质量较大的a 块的速度方向仍沿原来的方向则 ( ) A .b 的速度方向一定与原速度方向相反 B .从炸裂到落地这段时间里,a 飞行的水平距离一定比b 的大

高考物理力学知识点之曲线运动易错题汇编及解析

高考物理力学知识点之曲线运动易错题汇编及解析 一、选择题 1.如图所示,B和C 是一组塔轮,固定在同一转动轴上,其半径之比为R B∶R C=3∶2,A 轮的半径与C轮相同,且A轮与B轮紧靠在一起,当A 轮绕其中心的竖直轴转动时,由于摩擦的作用,B 轮也随之无滑动地转动起来.a、b、c 分别为三轮边缘上的三个点,则a、b、c 三点在运动过程中的() A.线速度大小之比为 3∶2∶2 B.角速度之比为 3∶3∶2 C.向心加速度大小之比为 9∶6∶4 D.转速之比为 2∶3∶2 2.如图所示,两根长度不同的细绳,一端固定于O点,另一端各系一个相同的小铁球,两小球恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则() A.A球受绳的拉力较大 B.它们做圆周运动的角速度不相等 C.它们所需的向心力跟轨道半径成反比 D.它们做圆周运动的线速度大小相等 平面内运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图3.有一个质量为4kg的物体在x y 像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是() A.物体做匀变速直线运动B.物体所受的合外力为22 N C.2 s时物体的速度为6 m/s D.0时刻物体的速度为5 m/s 4.如图所示,质量为m的物体,以水平速度v0离开桌面,若以桌面为零势能面,不计空气阻力,则当它经过离地高度为h的A点时,所具有的机械能是( )

A.mv02+mg h B.mv02-mg h C.mv02+mg (H-h) D.mv02 5.如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为,a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮的半径为,小轮的半径为。b点在大的边缘轮上,c点位于小轮上。若在传动过程中,皮带不打滑。则() A.a点与c点的角速度大小相等B.b点与c点的角速度大小相等 C.b点与c点的线速度大小相等D.a点与c点的向心加速度大小相等 6.关于曲线运动,以下说法中正确的是() A.做匀速圆周运动的物体,所受合力是恒定的 B.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 C.平抛运动是一种匀变速运动 D.物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动 7.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由N向M行驶速度逐渐减小。图A,B,C,D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为正确的是() A. B. C.

高中物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)

高中物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析) 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。如图所示,传送带与水平方向成37度角,顺时针匀速运动的速度v =4m/s 。B 、C 分别是传送带与两轮的切点,相距L =6.4m 。倾角也是37?的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置,下端固定在斜面底端,上端放一质量m =1kg 的工件(可视为质点)。用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放,工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0=8m/s ,A 、B 间的距离x =1m ,工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同,均为μ=0.5,工件到达C 点即为运送过程结束。g 取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求: (1)弹簧压缩至A 点时的弹性势能; (2)工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间; (3)工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中,工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。 【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J 【解析】 【详解】 (1)由能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能为: 2P 01sin 37cos372 E mgx mgx mv μ??=++ 解得:E p =42J (2)工件在减速到与传送带速度相等的过程中,加速度为a 1,由牛顿第二定律得: 1sin 37cos37mg mg ma μ??+= 解得:a 1=10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为:011 v v t a -= 解得:t 1=0.4s 工件滑行位移大小为:22 0112v v x a -= 解得:1 2.4x m L =< 因为tan 37μ? <,所以工件将沿传送带继续减速上滑,在继续上滑过程中加速度为a 2,则有:

高中物理易错题分析集锦——4动量

第四单元:动量、动量守恒定律 [内容和方法] 本单元内容包括动量、冲量、反冲等基本概念和动量定理、动量守恒定律等基本规律。冲量是物体间相互作用一段时间的结果,动量是描述物体做机械运动时某一时刻的状态量,物体受到冲量作用的结果,将导致物体动量的变化。冲量和动量都是矢量,它们的加、减运算都遵守矢量的平行四边形法则。 本单元中所涉及到的基本方法主要是一维的矢量运算方法,其中包括动量定理的应用和动量守定律的应用,由于力和动量均为矢量。因此,在应用动理定理和动量守恒定律时要首先选取正方向,与规定的正方向一致的力或动量取正值,反之取负值而不能只关注力或动量数值的大小;另外,理论上讲,只有在系统所受合外力为零的情况下系统的动量才守恒,但对于某些具体的动量守恒定律应用过程中,若系统所受的外力远小于系统内部相互作用的内力,则也可视为系统的动量守恒,这是一种近似处理问题的方法。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:只注意力或动量的数值大小,而忽视力和动量的方向性,造成应用动量定理和动量守恒定律一列方程就出错;对于动量守恒定律中各速度均为相对于地面的速度认识不清。对题目中所给出的速度值不加分析,盲目地套入公式,这也是一些学生常犯的错误。 例1 、从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是:[ ] C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢 D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。 【错解分析】错解:选B。 认为水泥地较草地坚硬,所以给杯子的作用力大,由动量定理I=△P,即F·t =△P,认为F大即△P,大,所以水泥地对杯子的作用力大,因此掉在水泥地上的动量改变量大,所以,容易破碎。 【正确解答】设玻璃杯下落高度为h。它们从h高度落地瞬间的 量变化快,所以掉在水泥地上杯子受到的合力大,冲力也大,所以杯子 所以掉在水泥地受到的合力大,地面给予杯子的冲击力也大,所以杯子易碎。正确答案应选C,D。 【小结】判断这一类问题,应从作用力大小判断入手,再由动量

高中物理动量守恒定律练习题及答案及解析

高中物理动量守恒定律练习题及答案及解析 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m 的物块B ,B 的下端连接一轻质弹簧,弹簧下端与挡板相连接,B 平衡时,弹簧的压缩量为x 0,O 点为弹簧的原长位置.在斜面顶端另有一质量也为m 的物块A ,距物块B 为3x 0,现让A 从静止开始沿斜面下滑,A 与B 相碰后立即一起沿斜面向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又一起向上运动,并恰好回到O 点(A 、B 均视为质点),重力加速度为g .求: (1)A 、B 相碰后瞬间的共同速度的大小; (2)A 、B 相碰前弹簧具有的弹性势能; (3)若在斜面顶端再连接一光滑的半径R =x 0的半圆轨道PQ ,圆弧轨道与斜面相切 于最高点P ,现让物块A 以初速度v 从P 点沿斜面下滑,与B 碰后返回到P 点还具有向上的速度,则v 至少为多大时物块A 能沿圆弧轨道运动到Q 点.(计算结果可用根式表示) 【答案】20132v gx =01 4 P E mgx =0(2043)v gx =+【解析】 试题分析:(1)A 与B 球碰撞前后,A 球的速度分别是v 1和v 2,因A 球滑下过程中,机械能守恒,有: mg (3x 0)sin30°= 1 2 mv 12 解得:103v gx = 又因A 与B 球碰撞过程中,动量守恒,有:mv 1=2mv 2…② 联立①②得:21011 322 v v gx == (2)碰后,A 、B 和弹簧组成的系统在运动过程中,机械能守恒. 则有:E P + 1 2 ?2mv 22=0+2mg?x 0sin30° 解得:E P =2mg?x 0sin30°? 1 2?2mv 22=mgx 0?34 mgx 0=14mgx 0…③ (3)设物块在最高点C 的速度是v C ,

高二物理选修易错题练习

高二物理综合题&易错题练习 (选修3-2、3-5) 班别:___________ 姓名:____________ 学号:___________ 一、选择题(本大题共15小题,在每题所给的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第8~15题有多个选项符合要求。) 1. 关于原子结构,下列说法错误的是( ) A. 汤姆孙根据气体放电管实验断定阴极射线是带负电的粒子流,并求出了这种粒子的比荷 B. 卢瑟福α粒子散射实验表明:原子中带正电部分的体积很小,但几乎占有全部质量,电子在正电体的外面运动 C. 各种原子的发射光谱都是连续谱 D. 玻尔在原子核式结构模型的基础上,结合普朗克的量子概念,提出了玻尔的原子模型 2. 一群处于基态的氢原子受到某种单色光照射时,只能发生甲、乙、丙三种单色光,其中甲光的波长最短,丙光的波长最长,则甲、丙这两种单色光的光子能量之比E 甲:E 丙等于( ) A. 3:2 B. 6:1 C. 32:5 D. 9:4 3. 法拉第发明了世界上第一台发电机---法拉第圆盘发电机。铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中,铜盘圆心处有一个摇柄,边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴,用导线将电刷与电阻R 连接起来形成回路。转动摇柄,使圆盘如图所示方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B ,圆盘半径为l ,圆盘匀速转动的角速度为ω。下列说法中正确的是( ) A. 圆盘产生的感应电动势为212B l ω,流过电阻R 的电流方向为从b →a B. 圆盘产生的感应电动势为212 B l ω,流过电阻R 的电流方向为从a →b C. 圆盘产生的感应电动势为2B l ω,流过电阻R 的电流方向为从b →a D. 圆盘产生的感应电动势为2B l ω,流过电阻R 的电流方向为从a →b 4. 某校科技小组的同学设计了一个传送带测速仪,测速原理如图所示.在传送带一端的下方固定有间距为L 、长度为d 的平行金属电极.电极间充满磁感应强度为B 、方向垂直传送带平面(纸面)向里、有理想边界的匀强磁场,且电极之间接有理想电压表和电阻R ,传送带背面固定有若干根间距为d 的平行细金属条,其电阻均为r ,传送带运行过程中始终仅有一根金属条处于磁场中,且金属条与电极接触良好.当传送带以一定的速度匀速运动时,电压表的示数为U .则下列说法中正确的是( ) A. 传送带匀速运动的速率为U BL B. 电阻R 上产生的焦耳热的电功率为2U R r + C. 金属条每经过磁场区域受到的安培力大小为BUd R r + D. 每根金属条经过磁场区域的全过程中克服安培力做功为BLUd R 5. 矩形线圈abcd 在如图所示的磁场中以恒定的角速度ω绕ab 边转动,磁场方向垂直纸面向里,

高三试题解析高中物理易错题热学

热学 [内容和方法] 本单元内容包括两部分,一是微观的分子动理论部分,一是宏观的气体状态变化规律。其中分子动理论部分包括分子动理论的基本观点、分子热运动的动能、分子间相互作用的势能和物体的内能等概念,及分子间相互作用力的变化规律、物体内能变化的规律、能量转化和守恒定律等基本规律;气体状态变化规律中包括热力学温度、理想气体和气体状态参量等有关的概念,以及理想气体的等温、等容、等压过程的特点及规律(包括公式和图象两种描述方法)。 本单元中所涉及到的基本方法是理想化的模型方法,其中在分子动理论中将微观分子的形状视为理想的球体,这是通过阿伏伽德罗常数对微观量进行估算的基础;在气体状态变化规律中,将实际中的气体视为分子没有实际体积且不存在相互作用力的理想气体,从而使气体状态变化的规律在误差允许的范围内得以大大的简化。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对较为抽象的分子热运动的动能、分子相互作用的势能及分子间相互作用力的变化规律理解不到位,导致这些微观量及规律与宏观的温度、物体的体积之间关系不能建立起正确的关系。对于宏观的气体状态的分析,学生的问题通常表现在对气体压强的分析与计算方面存在着困难,由此导致对气体状态规律应用出现错误;另外,本单元中涉及到用图象法描述气体状态变化规律,对于p—V,p—T,V —T图的理解,一些学生只观注图象的形状,不能很好地理解图象上的点、线、斜率等的物理意义,因此造成从图象上分析气体温度变化(内能变化)、体积变

化(做功情况)时出现错误,从而导致利用图像分析气体内能变化等问题时的困难。 例1 下列说法中正确的是[ ] A.温度低的物体内能小 B.温度低的物体分子运动的平均速率小 C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大 D.外界对物体做功时,物体的内能不一定增加 【错解分析】错解一:因为温度低,动能就小,所以内能就小,所以应选A 而温度低的物体分子平均动能小,所以速率也小。所以应选B。 错解三:由加速运动的规律我们了解到,物体的速度大小由初速和加速度与时间决定,随着时间的推移,速度肯定越来越快再由动能公式 错解一是没有全面考虑内能是物体内所有分子的动能和势能的总和。温度低只表示物体分子平均动能小,而不表示势能一定也小,也就是所有分子的动能和势能的总和不一定也小,所以选项A是错的。 实际上因为不同物质的分子质量不同,而动能不仅与速度有关,也与分子质量有关,单从一方面考虑问题是不够全面的,所以错解二选项B也是错的。 错解三的原因是混淆了微观分子无规则运动与宏观物体运动的差别。分子的平均动能只是分子无规则运动的动能,而物体加速运动时,物体内所有分子

动量守恒定律易错题

动量、动量守恒定律易错题 。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:只注意力或动量的数值大小,而忽视力和动量的方向性,造成应用动量定理和动量守恒定律一列方程就出错;对于动量守恒定律中各速度均为相对于地面的速度认识不清。对题目中所给出的速度值不加分析,盲目地套入公式,这也是一些学生常犯的错误。 例1 、从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是:[ ] A.掉在水泥地上的玻璃杯动量大,而掉在草地上的玻璃杯动量小 B.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大,掉在草地上的玻璃杯动量改变小 C.掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快,掉在草地上的玻璃杯动量改变慢 D.掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时,相互作用时间短,而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时间长。 例2 、把质量为10kg的物体放在光滑的水平面上,如图5-1所示,在与水平方向成53°的N的力F作用下从静止开始运动,在2s内力F对物体的冲量为多少?物体获得的动量是多少? 例3、在距地面高为h,同时以相等初速V0分别平抛,竖直上抛,竖直下抛一质量相等的物体m,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量△P,有[ ] A.平抛过程较大B.竖直上抛过程较大 C.竖直下抛过程较大D.三者一样大 例4、向空中发射一物体.不计空气阻力,当物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂为a,b两块.若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向则[ ] A.b的速度方向一定与原速度方向相反 B.从炸裂到落地这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大 C.a,b一定同时到达地面 D.炸裂的过程中,a、b中受到的爆炸力的冲量大小一定相等 例5、一炮弹在水平飞行时,其动能为=800J,某时它炸裂成质量相等的两块,其中一块的动能为=625J,求另一块的动能

高考物理力学知识点之相互作用易错题汇编附答案(3)

高考物理力学知识点之相互作用易错题汇编附答案(3) 一、选择题 1.如图所示,物块A 放在直角三角形斜面体B 上面,B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A 、B 静止,现用力F 沿斜面向上推A ,但A 、B 仍未动.则施加力F 后,下列说法正确的是( ) A .A 、 B 之间的摩擦力一定变大 B .B 与墙面间的弹力可能不变 C .B 与墙之间可能没有摩擦力 D .弹簧弹力一定不变 2.一质量为中的均匀环状弹性链条水平套在半径为R 的刚性球体上,已知不发生形变时环状链条的半径为R/2,套在球体上时链条发生形变如图所示,假设弹性链条满足胡克定律,不计一切摩擦,并保持静止.此弹性链条的弹性系数k 为 A .22 3(31)2mg R π+ B .3(31)2mg R π- C . 3(31)mg + D . 3(31)mg + 3.某小孩在广场游玩时,将一氢气球系在了水平地面上的砖块上,在水平 风力的作用下,处于如图所示的静止状态.若水平风速缓慢增大,不考虑气球体积及空气密度的变化,则下列说法中正确的是 A .细绳受到拉力逐渐减小 B .砖块受到的摩擦力可能为零 C .砖块一定不可能被绳子拉离地面

D.砖块受到的摩擦力一直不变 4.如图所示,细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同,长度MO>NO,则在不断增加重物G的重力过程中(绳OC不会断)() A.绳ON先被拉断 B.绳OM先被拉断 C.绳ON和绳OM同时被拉断 D.条件不足,无法判断 5.如图所示,铁质的棋盘竖直固定,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上保持静止,不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的是 A.小棋子共受三个力作用 B.棋子对棋盘的压力大小等于重力 C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大 D.棋子质量不同时,所受的摩擦力不同 6.叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示,质量均为m,相互接触,球与地面间的动摩擦因数均为μ,则: A.上方球与下方3个球间均没有弹力 B.下方三个球与水平地面间均没有摩擦力 C.水平地面对下方三个球的支持力均为4 3 mg D.水平地面对下方三个球的摩擦力均为4 3 mg 7.一物体m受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动,如图所示,在滑动过程中,物体m受到的力是()

高中物理高三试题解析高中物理易错题分析集锦——光学

第13单元:光学 [内容和方法] 本单元内容包括光的直线传播、棱镜、光的色散、光的反射、光的折射、法线、折射率、全反射、临界角、透镜(凸、凹)的焦点及焦距、光的干涉、光的衍射、光谱、红外线、紫外线、X射线、γ射线、电磁波谱、光电子、光子、光电效应、等基本概念,以及反射定律、折射定律、透镜成像公式、放大率计算式,光的波粒二象性等基本规律,还有光本性学说的发展简史。 本单元涉及到的方法有:运用光路作图法理解平面镜、凸透镜、凹透镜等的成像原理,并能运用作图法解题;根据透镜成像规律,运用逻辑推理的方法判断物象变化情况。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:解题操作过程不规范导致计算错误;将几何光学与物理光学综合时概念不准确;不善于用光路图对动态过程作分析。 例1 光从玻璃射入空气里时传播方向如图13-l所示,请在图中标出入射角和折射角。 【错解分析】错解: 如图13-2所示,α为入射角,β为折射角。 错解原因一是受思维定势的影响,不加分析地认定玻璃与空气总是上下接触的;二是对光的折射及其规律未吃透,将题设文字条件与图形条件结合起来的分析能力差。根据光的折射规律,光从水或玻璃等透明物质射入空气里时,折射角大于入射角,题设文字条件是“从玻璃射入空气”,因此折射角大于入射角,再结合题设所给图形,可知CD为界面,AB为法线。 【正确解答】 如图 13-3所示,α′为入射角,β′折射角(CD左面为玻璃,右面为空气)。

【小结】 解光的折射现象的题目,首先应对光线是从光疏媒质进入光密媒质呢?还是光线是从光密媒质进入光疏媒质作出判断。为了保证你每次做题时,能够不忘判断,建议同学们做光的折射题时,先画出光路图,标出入射光线和出射光线的方向,在界面处标出哪一个是光密媒质,哪一个是光疏媒质。然后再解题。 例2 一束白光从玻璃里射入稀薄空气中,已知玻璃的折射率为1.53,求入射角为下列两种情况时,光线的折射角各为多少? (1)入射角为50° (2)入射角为30° 【错解分析】错解: r=30°3′ r=19°4′ 此解法中没有先分析判断光线是从光疏媒质进入光密媒质,还是从光密媒质进入光疏媒质,会不会发生全反射。而是死套公式,引起错误。 【正确解答】 光线由玻璃里射入空气中,是由光密媒质射入光疏媒质,其临界角为 由已知条件知,当i=50°时,i>A,所以光线将发生全反射,不能进入空气中。当i=30°时,i<A,光进入空气中发生折射现象。 sinr=n·sini=1.53×sin30°=0.765 r= 49°54′ 【小结】 解光的折射现象的题目时,首先应做出判断:光线是从光疏媒质进入光密媒质,还是光线是从光密媒质进入光疏媒质。如是前者则i>r,如是后者则i<r。其次,如果是从光密媒质进入光疏媒质中,还有可能发生全反射现象,应再判断入射角是否大于临界角,明确有无折射现象。 例3如图13-4所示,放在空气中折射率为n的平行玻璃砖,表面M和N平行,P,Q两个面相互平行且与M,N垂直。一束光射到表面M上(光束不与M平行),则: [ ]

高中物理动量守恒定律练习题

一、系统、内力和外力┄┄┄┄┄┄┄┄① 1.系统:相互作用的两个(或多个)物体组成的一个整体。 2.内力:系统内部物体间的相互作用力。 3.外力:系统以外的物体对系统内部的物体的作用力。 [说明] 1.系统是由相互作用、相互关联的多个物体组成的整体。 2.组成系统的各物体之间的力是内力,将系统看作一个整体,系统之外的物体对这个整体的作用力是外力。 ①[填一填]如图,公路上有三辆车发生了追尾事故,如果把前面两辆车看作一个系统,则前面两辆车之间的撞击力是________,最后一辆车对前面两辆车的撞击力是________(均填“内力”或“外力”)。 答案:内力外力 二、动量守恒定律┄┄┄┄┄┄┄┄② 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。 2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成: p1+p2=或m1v1+m2v2=。 3.适用条件:系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。 4.动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。 [注意] 1.系统动量是否守恒要看研究的系统是否受外力的作用。

2.动量守恒是系统内各物体动量的矢量和保持不变,而不是系统内各物体的动量不变。 ②[判一判] 1.一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒(×) 2.两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,两个物体组成的系统动量守恒(√) 3.系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零(√) 1.对动量守恒定律条件的理解 (1)系统不受外力作用,这是一种理想化的情形,如宇宙中两星球的碰撞,微观粒子间的碰撞都可视为这种情形。 (2)系统受外力作用,但所受合外力为零。像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形。 (3)系统受外力作用,但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒。例如,抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间,弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力,重力可以忽略不计,系统的动量近似守恒。 (4)系统受外力作用,所受的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒。 2.关于内力和外力的两点提醒 (1)系统内物体间的相互作用力称为内力,内力会改变系统内单个物体的动量,但不会改变系统的总动量。 (2)系统的动量是否守恒,与系统的选取有关。分析问题时,要注意分清研究的系统,系统的内力和外力,这是正确判断系统动量是否守恒的关键。 [典型例题] 例 1.[多选]如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是() A.两手同时放开后,系统总动量始终为零

初三物理力学易错题及解析

初中物理经典易错题-力和运动 1.在湖中划船时,使船前进的的动力是() A.桨划水的推力 B.水直接对船的推力 C.人对船的推力 D.水对桨的推力 2.踢到空中的足球,受到哪些力的作用( ) A受到脚的作用力和重力 B受到重力的作用C只受到脚的作有力 D没有受到任何力的作用 3.一辆汽车分别以6米/秒和4米/秒的速度运动时,它的惯性大小:() A.一样大; B.速度为4米/秒时大; C.速度为6米/秒时大; D.无法比较 4.站在匀速行驶的汽车里的乘客受到几个力的作用( ) A.1个 B.2 个 C.3个 D.4个 5.甲、乙两个同学沿相反的方向拉测力计,各用力200牛.则测力计的示数为( ) A、100牛 B、200牛 C、0牛 D、400牛 6.一物体受到两个力的作用,这两个力三要素完全相同,那么这两个力( ) A 一定是平衡力 B 一定不是平衡力 C 可能是平衡力 D 无法判断 7.体育课上,小明匀速爬杆小刚匀速爬绳。有关他们受到的摩擦力下面说法正确的是() A、因为爬杆时手握杆的压力大,所以小明受到的摩擦力一定大 B、因为绳子粗糙,所以小刚受到的摩擦力一定大 C、小明和小刚受到的摩擦力一定相等 D、若小明的体重大,则他受到的摩擦力一定大 8.如图所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上.当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑.此时物体A所受摩擦力的大小() A.减小为原来的1/2 B.和原来一样 C.增大为原来的2倍D.无法判断9.蹦极游戏是将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下,a是弹性绳自然下垂的位置,C点是游戏者所到达的最低点,游戏者从离开跳台到最低点的过程中,物体速度是如何变化的?_______________ 10.A、B两物体叠放在水平桌面上,在如图所示的三种情况下:①甲图中两物体均处于静止状态;②乙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动; ③丙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以20m/s的速度做匀速直线运动。比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况,以下说法正确的是() A、三种情况下,A在水平方向都不受力B三种情况下,A在水平方向都受力且受力相同C、①中A在水平方向不受力,②、③中A在水平方向都受力但受力 不同 D、①中A在水平方向不受力,②、③中A在水平方向都受力但受力 相同 11.饮料厂生产的饮料装瓶后,要在自动化生产线上用传送带传送。如图所示,一瓶饮料与传送带一起水平向左匀速运动,不计空气阻力。请在图中画出饮料瓶受力的示意图。(图中的A点表示重心) 答案及分析 1.可能错误A.生活经验,用桨划船船才能前进,不划桨船将不动.所以选A

高中物理易错题错误分析及正确解法

高中物理易错题错误分析及正确解法 第9单元稳恒电流 [内容和方法] 本单元内容包括电流、产生持续电流的条件、电阻、电压、电动势、内电阻、路端电压、电功、电功率等基本概念,以及电阻串并联的特点、欧姆定律、电阻定律、闭合电路的欧姆定律、焦耳定律、串联电路的分压作用、并联电路的分流作用等规律。 本单元涉及到的基本方法有运用电路分析法画出等效电路图,掌握电路在不同连接方式下结构特点,进而分析能量分配关系是最重要的方法;注意理想化模型与非理想化模型的区别与联系;熟练运用逻辑推理方法,分析局部电路与整体电路的关系[例题分析] 在本单元知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:不对电路进行分析就照搬旧的解题套路乱套公式;逻辑推理时没有逐步展开,企图走“捷径”;造成思维“短路”;对含有电容器的问题忽略了动态变化过程的分析。 例1 如图9-1所示,ε1=3V,r1=0.5Ω,R1=R2=5.5Ω,平行板电容器的两板距离d=1cm,当电键K接通时极板中的一个质量m=4×10-3g,电量为q=1.0×10-7C的带电微粒恰好处于静止状态。求:(1)K断开后,微粒向什么方向运动,加速度多大?(2)若电容为1000pF,K断开后,有多少电量的电荷流过R2?

在直流电路中,如果串联或并联了电容器应该注意,在与电容器串联的电路中没有电流,所以电阻不起降低电压作用(如R2),但电池、电容两端可能出现电势差,如果电容器与电路并联,电路中有电流通过。电容器两端的充电电压不是电源电动势ε,而是路端电压U。 【正确解答】 (1)当K接通电路稳定时,等效电路图如图9-2所示。

【小结】 本题考查学生对电容器充放电物理过程定性了解程度,以及对充电完毕后电容所在支路的电流电压状态是否清楚。学生应该知道电容器充电时,随着电容器内部电场的建立,

高中物理动量守恒定律练习题及答案

高中物理动量守恒定律练习题及答案 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图:竖直面内固定的绝缘轨道abc ,由半径R =3 m 的光滑圆弧段bc 与长l =1.5 m 的粗糙水平段ab 在b 点相切而构成,O 点是圆弧段的圆心,Oc 与Ob 的夹角θ=37°;过f 点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E =10 N/C 的匀强电场,Ocb 的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m 的矩形区域efgh ,ef 与Oc 交于c 点,ecf 与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°),矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场.质量m 2=3×10-3 kg 、电荷量q =3×l0-3 C 的带正电小物体Q 静止在圆弧轨道上b 点,质量m 1=1.5×10-3 kg 的不带电小物体P 从轨道右端a 以v 0=8 m/s 的水平速度向左运动,P 、Q 碰撞时间极短,碰后P 以1 m/s 的速度水平向右弹回.已知P 与ab 间的动摩擦因数μ=0.5,A 、B 均可视为质点,Q 的电荷量始终不变,忽略空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g =10 m/s 2.求: (1)碰后瞬间,圆弧轨道对物体Q 的弹力大小F N ; (2)当β=53°时,物体Q 刚好不从gh 边穿出磁场,求区域efgh 内所加磁场的磁感应强度大小B 1; (3)当区域efgh 内所加磁场的磁感应强度为B 2=2T 时,要让物体Q 从gh 边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长,求此最长时间t 及对应的β值. 【答案】(1)2 4.610N F N -=? (2)1 1.25B T = (3)127s 360 t π = ,001290143ββ==和 【解析】 【详解】 解:(1)设P 碰撞前后的速度分别为1v 和1v ',Q 碰后的速度为2v 从a 到b ,对P ,由动能定理得:221011111 -22 m gl m v m v μ=- 解得:17m/s v = 碰撞过程中,对P ,Q 系统:由动量守恒定律:111122m v m v m v ' =+ 取向左为正方向,由题意11m/s v =-', 解得:24m/s v =

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