考前再回首易错题之选修3-5
易错题清单
易错点1:在解决动量问题时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时一列方程就出错.
【典例1】在光滑水平地面上一个质量为0.2 kg的小球以6 m/s的水平速度撞击竖直墙,再以4 m/s的水平速度反向弹回,若小球与竖直墙的作用时间为0.2 s,则小球受到竖直墙的平均作用力大小为( )
A.6 N B.8 N C.10 N D.12 N [答案] C
[解析] 规定末速度的方向为正方向,根据动量定理知,Ft=mv2-mv1,解得:F0.2×4+0.2×6= N=10 N.
0.2
易错点2:对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,盲目套入公式
【典例2】装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击.通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因.质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑的桌面上.质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿.现把钢板分成厚度均为d、质量为m的相同的两块,间隔一段距离平行放置,如图所示.若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度.(设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞.不计重力影响)
1
[解析] 设子弹初速度为v0,射入厚度为2d的钢板后,最终钢板和子弹的共同速度为V,
由动量守恒得 (2m+m)V=mv0 ① 1
解得V=v0
3
121
此过程中动能损失为ΔE=mv0-×3mV2 ②
221
解得ΔE=mv2
30
分成两块钢板后,设子弹穿过第一块钢板时子弹和钢块的速度分别为v1和V1, 由动量守恒得 mv1+mV1=mv0 ③
ΔE
因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力,射穿第一块钢板的动能损失为,
21112ΔE2
由能量守恒得mv2+mV=mv- ④ 1
212202
?13?
联立①②③④式,且考虑到v1必须大于V1,得 v1=?+?v0 ⑤
?26?
设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为V2, 由动量守恒得:2mV2=mv1 ⑥
121
损失的动能为:ΔE′=mv1-×2mV22 ⑦ 221?3?ΔE联立①②⑤⑥⑦式得ΔE′=?1+?× ⑧
2?2?2
2
因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力,由⑧式可得,射入第二块钢板的深度x为 2+3x=d ⑨
4
易错点3:不理解玻尔理论的能级、半衰期、质能关系等.
【典例3】图示为氢原子能级图以及从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2能级时辐射的四条光谱线。已知从n=3跃迁到n=2的能级时辐射光的波长为656 nm,下列叙述正确的有( )
A.四条谱线中频率最大的是Hδ
B.用633日m的光照射能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级 C.一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时,最多产生3种谱线
D.如果Hδ可以使某种金属发生光电效应,只要照射时间足够长,光的强度足够大,Hδ也可以使该金属发生光电效应
举一反三,纠错训练
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,
3
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。
【名师点拨】 判断这一类问题,应从作用力大小判断入手,再由动量
4
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。
2.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
5
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