动量守恒定律原子结构和原子核.ppt

第14讲　动量守恒定律原子结构和原子核 (2)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B，两者相距为d.现给A一初速度，使A与B发生弹性正碰，碰撞时间极短．当两木块都停止运动后，相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ，B的质量为A的2倍，重力加速度大小为g.求A的初速度的大小． 2．(2013·新课标全国卷Ⅱ，35) (1)关于原子核的结合能，下列说法正确的是________． A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最 小能量 B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结 合能之和一定大于原来重核的结合能 (2)如图6－14－1，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)．设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、 B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B和C碰撞过程时间极短．求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中， (ⅰ)整个系统损失的机械能； (ⅱ)弹簧被压缩到最短时的弹性势能． 从近几年新课标全国卷来看，本专题考查的题型及知识内容都比较稳定．从题型看，试题一大一小的组合题型．小题是填空题，大题是计算题．从知识内容上看，小题考查的主要有：玻尔理论、光电效应、核反应及核能，大题均为动量守恒或动量守恒与能量守恒相结合的题目． 热点聚焦 (1)玻尔理论的三个要点． (2)光电效应方程． (3)核反应方程及核反应类型． (4)质量亏损及核能． (5)动量守恒定律的理解及应用． 命题趋势 (1)以碰撞为模型对动量守恒定律可能结合能量守恒定律进行考查． (2)结合经典物理理论和最新科技成果对原子结构和原子核这部分内容进行考查．　　　　　　　　　　　　　　　　　　 考向一　玻尔理论与动量守恒定律的组合 【典例1】 (1)图6－14－2为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49 eV的金属钠，下列说法正确的是 (　　)． A．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n＝3跃迁到n＝2所发出的光波长最短 B．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n＝3跃迁到n＝1所发出的光频率最高 C．金属钠表面所产生的光电子的初动能最大值为11.11 eV D．金属钠表面所产生的光电子的初动能最大值为9.60 eV (2)在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动．在小球A的前方O处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图6－14－3所示．小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均向右运动．小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ＝1.5PO.假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞．求A、B两小球的质量之比． 解析　(1)这群原子能发出三种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝1所发出的光频率最高． E3→1＝E3－E1＝12.09 eV， Ekm＝E3→1－W＝9.60 eV 故选项D正确． 2．应用动量守恒定律解题的步骤 (1)选取研究系统和研究过程． (2)分析系统的受力情况，判断系统动量是否守恒． (3)规定正方向，确定系统的初、末状态的动量的大小和方向． (4)根据动量守恒定律列方程求解． (5)对求解的结果加以分析、验证和说明．　　　　　　　　　　 【预测1】 (1)大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89 eV，10.2 eV，12.09 eV.跃迁发生前这些原子分布在________个激发态能级上，其中最高能级的能量值是________eV(基态能量为－13.6 eV)． (3)如图6－14－4所示，弧形轨道与水平轨道平滑连接，轨道每处都是光滑的，且水平部分足够长．质量为m1的A球由静止从弧形轨道滑下，在水平轨道与质量为m2的B球发生弹性对心碰撞．要使两球能发生第二次碰撞，两球质量应满足怎样的关系？ 考向二　光电效应现象与动量守恒定律的组合 【典例2】 (1)产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，下列说法正确的是________(填入正确选项前的字母)． A．对于同种金属，Ek与照射光的强度无关 B．对于同种金属，Ek与照射光的波长成反比 C．对于同种金属，Ek与光照射的时间成正比 D．对于同种金属，Ek与照射光的频率成线性关系 E．对于不同种金属，若照射光频率不变，Ek与金属的逸出 功成线性关系 解析　(1)由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，Ek与照射光的强度无关，选项A正确；Ek与入射光的频率ν成线性关系，与波长不是成反比的关系，选项B错误，D正确；由于电子一次性吸收