高三物理竞赛辅导讲义(一)

1、高三物理竞赛指导讲座(一)一、知识说明1 .动量运动物体的质量和速度的积称为运动量，即p=mv。 动量是向量，其方向与速度的方向相同。 两个动量必须大小相同，方向相同动量和动能的区别和联系：(1)动量是矢量，动能是标量，因此在物体的动量发生变化的情况下，动能不一定发生变化，如果物体的动能发生变化，则其动量会一定变化(2)运动量和动能与物体的质量有关，两者从不同角度描述运动物体的特征，两者为状态量，两者的大小有p2=2mek的关系2 .运动量的变化物体的最后的运动量和初始运动量的差称为运动量的变化，式是p=p1p .运动量是矢量，所以运动量的变化也是矢量3 .系统内力和外力(1)系统：碰撞问题的

2、研究对象不是一个物体，而是两个以上的物体。 据说两个以上的物体构成一个力学系统。(2)内力：碰撞时两个物体间的相互作用力(3)外力：碰撞时两个物体间的相互作用力以外的力称为外力。4 .动量守恒定律(1)内容：相互作用的物体在外力不起作用时，或者它们受到的合力为零时，它们的总动量不变(2)常用的三个公式p=p，其中p、p分别表示系统的最终运动量和初始运动量m1v1m2v2=m1v 1m2v 2p1=p2中p1、p2分别表示系统的初期、最终运动量的变化量.5 .确定动量守恒条件(1)在应用规则时，系统的选择可能是重要的，并且如果选择一个系统，则可以存储运动量，并且可以不对其他系统存储运动量(二)动

3、量守恒定律成立的条件；系统不受外力或系统受到的外力的合力为零系统承受的外力的合力虽然不为零，但系统的内部力远远大于外力系统受到的合力虽然不为零，但如果某个方向上的合力为零，则该方向上的系统总运动量的成分不变6 .应用动量守恒定律解决问题时要注意“四性”矢量性：动量守恒方程式是矢量方程式。 对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应该选择统一的正方向，与选择正方向相同的运动量为正，相反为负。 如果方向未知，则可以使用与正方向相同的列动量守恒方程式，通过求解结果的正负来判定未知量的方向。并发性：运动量是瞬时量，所述动量守恒是系统的任何瞬时运动量恒定，如果列方程式m1 v2v2=m1 v1m

4、2 v2，那么等号的左侧是作用前(或某时刻)各物体的运动量和，而等号的右侧是作用后(或另一时刻)各物体的运动量和，所以不同时刻的运动量不能相加。相对性：运动量的大小与参考系统的选择有关，所以在应用动量守恒定律时，必须注意各物体的速度必须是相对于同一惯性系的速度普适性：不仅适用于由2个物体构成的系统，也适用于由多个物体构成的系统，不仅适用于由宏命令物体构成的系统，还适用于由微观粒子构成的系统。7 .爆炸和冲突(1)爆炸和碰撞的共同特征：相互作用力为变力，相互作用的时间极短，相互作用力远大于外力，可以应用动量守恒定律(2)在爆炸过程中，其他形式的能量转化为动能，增加系统动能(3)冲突的分类正当和不

5、正当正碰撞：碰撞前后物体的速度在同一直线上斜碰撞：碰撞前后两物体的速度不在同一直线上弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞弹性碰撞：碰撞过程中不仅保存了系统的总运动量，还保存了碰撞前后的动能。 一般而言，两个硬质球之间的碰撞接近于弹性碰撞非弹性碰撞：碰撞中的动能不储存，只满足动量守恒。 两物体之间的碰撞一般是非弹性碰撞的完全非弹性碰撞：两个物体碰撞合体，具有共同的速度，满足动量守恒定律，但动能损失最大(4)在解开碰撞问题时，通常要抓住三个原则碰撞中的动量守恒碰撞后系统的动能不增加满足实际情况(5)甲、乙两球弹性碰撞的两个规律：(甲球运动、乙球静止)如果m甲=m乙，碰撞后的两球速度会互换如果是mg

6、mb，同样大小的两个力f和f分别作用于a和b，使a和b作为一条直线相对运动，然后先消除这两个力，使两个力对物体的作用相同，两个物体碰撞成为一体后，使它们合并()a .有可能停止运动b .一定要向右移动c .可能向左移动d .还在运动，但运动方向不确定如图所示，设车室长为l，质量为m，静止在平滑的水平面上，车室内质量为m的物体以初速v0向右移动，与车室前后碰撞n次后，静止在车室时，车室速度为()a.v0，水平向右甲组联赛c.mvo/(米)，水平向右d.mv0/(m )，水平左加拿大萨达伯里的中微子观测站解释了中微子不知去向的原因。 也就是说，观测到的中微子数少于理论值是因为一部分中微子在运动中转

7、化为子和子a .在这个研究过程中牛顿的第二定律依然b .在这个研究中动量守恒定律不适用如果c.子和中微子的运动方向一致，则子的运动方向和中微子的运动方向也有可能一致当d.子和中微子的运动方向相反时，子的运动方向和中微子的运动方向也有可能相反9 .如图所示，已知轻量弹簧的两端与木块a和b连接，在平滑的水平面上，子弹头以水平速度v0进入木块a而残留，若设a的质量为m，b的质量为2m，子弹头的质量为m，则弹簧的压缩最小a .系统有共同的速度，大小b .弹簧的弹性势为()c .弹簧的弹性势是d .在这个过程中系统损失的动能是如图甲所示，在光滑的水平面上，两个球正碰撞，球的质量分别为m1和m2。 图乙是

8、它们碰撞前后的x-t图像。 从已知m1=0.1 kg可以判断()撞击前m2静止，m1向右移动接触后m2和m1向右移动可根据动量守恒计算出m2=0.3 kg碰撞中失去了系统为0.4 j的机械能以上判断正确的是a. b.c. d.如图所示，轻量弹簧的两端的各连质量为m的滑块a和b .安静地放置在平滑的水平面上，滑块a水平飞来的质量碰到v0的子弹头而没有脱落(1)着落瞬间，a和b的速度是多少？(2)以后运动中弹簧的最大弹性势能是多少？由于需要用1.2、纳米科学移动或修补原子，必须使持续热运动的原子基本静止，使原子有会儿停留在小的空间域，因此发明了“激光冷冻”的技术。 将原子和入射光子分别打比方推车和

9、小球，“激光冷冻”与以下力学模型非常相似。如图所示，质量m的推车(单侧固定有轻弹簧)以速度v0水平向右运动，运动量为p，质量可忽略的球水平向左进入推车，将弹簧压缩至最短，然后解除摇滾乐，使球以相同运动量p水平向右飞出，接着地面和汽车都很光滑，除了摇滾乐时间t，球在推车中运动，弹簧压缩，伸长的时间不限(1)球首次射入后飞出时，推车速度的大小和该过程中推车动能的减少量(2)从小球的最初入射到推车停止运动的时间如1.3 .图所示，质量m为4 kg的平板车静止在光滑的水平地面上。 在车的左端放置质量为1kg的木块，在车的右端固定轻量的弹簧。 现在，对木块施加水平右、大小为10 ns的瞬间冲击，木块沿着

10、车板向右滑动，碰到弹簧后，又沿着原路型，正好可以到达车的左端。(1)弹簧被压缩到最短时的转向架运动量(2)木块回到车左端时的动能(3)弹簧得到的最大弹性势1.4 .物块a与垂直轻弹簧相连，放置在水平的地面上，一个物块b从弹簧的上端开始在o点h的高度自由下落，如图所示，落到弹簧的上端后压缩弹簧。 某同学在物块a的正下方放置压力传感器，测试物块a对地面的压力。 在物块b的正上方放置速度传感器，测量物块b的落下速度。 实验测定：物块a对地面的最小压力为f1，物块b具有最大速度v时，物块a对地面的压力为f2，块b到达最下点时，块a对地面的压力为f3.已知弹簧的力系数为k，重力加速度为g(1)单摇滾乐a

11、的质量(2)块b在从开始压缩弹簧到b达到最大速度的过程中，进行弹簧的工作。(3)弹簧储能的最大弹性势能epm。如图所示，在水平且平滑的直线导轨上，有三个质量为m=1kg的相同的球a、b、c静止，现在，使a球以v0=2m/s的速度向b球运动，使a、b两个球碰撞并固定，两个球继续向右运动，形成c球(1)a、b两个球撞击c球前的共同速度是多少？(2)两次碰撞中损失了多少动能？如1.6 .图所示，在一盏茶的大的光滑水平面上放置了两个质量相等的物块。 物块a连接轻弹簧处于静止状态，物块b以初速v0向物块a移动，物块b和物块a的弹簧相互作用时，两个物块在一条直线上移动。 如果物体块摇滾乐b和物体块摇滾乐a的v-t图像分别用实线和折断线表示，则两物体块摇滾乐在相互作用的过程中正确的v-t图像是()如图所示，ab是处于垂直平面内的光滑轨道，高度h，