動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒(教師)-資料下載頁(yè)
2025-05-12 00:14本頁(yè)面
【正文】 的總動(dòng)量。對(duì)于 、 等現(xiàn)象因 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，即使合外力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量也可看成 。（2）碰撞：發(fā)生 碰撞，系統(tǒng)動(dòng)能損失最大；發(fā)生 碰撞，系統(tǒng)動(dòng)能和動(dòng)量均守恒，其碰后的速度表達(dá)式為：V1/＝ ，V2/＝ ?！痉诸惖湫屠}】題型一：動(dòng)量守恒定律與微觀粒子的碰撞相結(jié)合的本模塊(3－5)的綜合性問(wèn)題解彈性碰撞的“雙守恒式”時(shí)，最好能記住碰后的速度的解。碰撞后發(fā)生核反應(yīng)，釋放的核能轉(zhuǎn)變成粒子的動(dòng)能，注意總能量守恒與動(dòng)量守恒相結(jié)合。 ［例1］實(shí)驗(yàn)室核反應(yīng)源產(chǎn)生一未知粒子，它與靜止的氫核正碰，107m/s；它跟跟靜止的氮核正碰，106m/s。上述碰撞都是彈性碰撞。求未知粒子（速度不變）的質(zhì)量數(shù)。這是歷史上查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)。［解析］m1v＝m1v1+m2v2；m1v2＝m1v12+m2v22。v2＝,對(duì)于氫核，對(duì)于氮核，得＝,。［變式訓(xùn)練1］用石墨做慢化劑使快中子減速，碳核與中子每次的碰撞都是彈性正碰，且碰前碳核都是靜止的，設(shè)碰前中子的動(dòng)能為E。（1）經(jīng)過(guò)一次碰撞，中子的動(dòng)能變成多少？（1）121E/169(2)42次 ［變式訓(xùn)練2］至少經(jīng)過(guò)多少次碰撞，中子的動(dòng)能才小于10－6E？lg13＝,lg11＝。,做對(duì)心相向正碰發(fā)生了聚變反應(yīng)：21H＋21H→32He＋10n。反應(yīng)中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，求所生成的氦核和中子的動(dòng)能。1u相當(dāng)于931MeV的能量。1MeV。3MeV［變式訓(xùn)練3］已知He＋各能級(jí)能量的表達(dá)式為＝－，靜止的He＋從最低激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)如考慮到該離子的反沖，發(fā)射的光子的波長(zhǎng)為λ1；如該離子的反沖忽略不計(jì)，發(fā)射的光子的波長(zhǎng)為λ2。則λ1/λ2＝ 。He＋的質(zhì)量為m，普朗克常量為h，真空中光速為c。題型二：利用動(dòng)量守恒定律解純動(dòng)量守恒問(wèn)題。系統(tǒng)包含哪些物體，發(fā)生了什么相互作用（內(nèi)力），哪是作用前的動(dòng)量，哪是作用后的動(dòng)量，各速度是否相對(duì)于同一參考系，正負(fù)方向是否確定。 ［例2］甲、乙兩輛小車質(zhì)量分別為m1＝50kg和m2＝30kg，質(zhì)量m＝30kg的小孩站在甲車上。兩車在光滑軌道上相向運(yùn)動(dòng)，車速V1＝3m/s，V2＝4m/s，為避免兩車相撞，小孩至少以多大的水平速度（相對(duì)地面）跳到乙車上？［解析］“跳、落”是常見的內(nèi)力作用方式，動(dòng)量是狀態(tài)量，抓住跳之前和跳之后、落之前和落之后的狀態(tài)。規(guī)定向右為正方向，小孩的速度用u表示。以甲車、小孩為系統(tǒng)：（m1＋m）V1＝m1V1/＋mu (1)以小孩、乙車為系統(tǒng)：mu＋m2（－V2）＝（m＋m2）V2/ (2)兩車不撞：V1/≤V2/ (3)得u≥。當(dāng)然(1)式+(2)式得：（m1+m）V1 +m2（－V2）=m1V1/+（m+m2）V2/ ，即以兩車、小孩為系統(tǒng)的守恒式。
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