(共19张PPT)
一、动量定理及应用
[例1] (多选)在一场足球比赛中，运动员甲用力将质量为400 g的球踢出，运动员乙用胸膛顶球。假设足球以大小为v1＝8 m/s的水平速度砸向乙，并以大小为v2＝
4 m/s的水平速度反弹，足球与乙的作用时间为0.5 s。在这个过程中，下列说法正确的是( )
A.足球的动量变化量大小为1.6 kg·m/s
B.足球的动能变化量大小为9.6 J
C.足球对乙在水平方向的冲量大小为4.8 N·s
D.足球对乙在水平方向的平均作用力大小为3.2 N
BC
二、碰撞问题
[例2] 如图所示，一轻弹簧右端固定在粗糙水平面右侧的竖直墙壁上，质量为M＝
2 kg的物块静止在水平面上的P点，质量为m＝1 kg的小球用长l＝0.9 m的轻绳悬挂在P点正上方的O点。现将小球拉至悬线与竖直方向成60°角位置，静止释放。小球达到最低点时恰好与物块发生弹性正碰。碰后物块向右运动并压缩弹簧，之后物块被弹回，刚好能回到P点。设小球与物块只碰撞一次，不计空气阻力，物块和小球均可视为质点，重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)小球第一次摆到最低点时对细线的拉力大小；
(2)弹簧的最大弹性势能Ep。
答案 (1)20 N (2)2 J
三、爆炸问题
[例3] 在爆炸实验基地有一座发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2∶1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬间开始计时，在5 s末和6 s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340 m/s，忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.两碎块的位移大小之比为1∶2
B.爆炸物的爆炸点离地面的高度为80 m
C.爆炸后质量大的碎块的初速度为68 m/s
D.爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340 m
B
五、实验：验证动量守恒定律
[例5] (2024·北京卷)如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。
(1)关于本实验，下列做法正确的是________(多选，填选项前的字母)。
A.实验前，调节装置，使斜槽末端水平
B.选用两个半径不同的小球进行实验
C.用质量大的小球碰撞质量小的小球
(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P(P为m1单独滑落时的平均落点)。
a.图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点：_______________________
______________________________________________________________________。
b.分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON。在误差允许范围内，若关系式________________成立，即可验证碰撞前后动量守恒。
(3)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O′点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A′，小球2向右摆动至最高点D。测得小球1、2的质量分别为m和M，弦长AB＝l1、A′B＝l2、CD＝l3。
推导说明，m、M、l1、l2、l3满足关系______________，即可验证碰撞前后动量守恒。
答案 (1)AC (2)用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点 m1OP＝m1OM＋m2ON (3)ml1＝－ml2＋Ml3
解析 (1)实验中若使小球碰撞前、后的水平位移与其碰撞前、后速度成正比，需要确保小球做平抛运动，即实验前，调节装置，使斜槽末端水平，故A正确；为使两小球发生的碰撞为对心正碰，两小球半径需相同，故B错误；为使碰后入射小球与被碰小球同时飞出，需要用质量大的小球碰撞质量小的小球，故C正确。
六、动量和能量的综合问题
[例6] (2024·辽宁卷)如图，高度h＝0.8 m的水平桌面上放置两个相同物块A、B，质量mA＝mB＝0.1 kg。A、B间夹一压缩量Δx＝0.1 m的轻弹簧，弹簧与A、B不栓接。同时由静止释放A、B，弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出，水平射程xA＝0.4 m；B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离xB＝0.25 m后停止。A、B均视为质点，重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)脱离弹簧时A、B的速度大小vA和vB；
(2)物块与桌面间的动摩擦因数μ；
(3)整个过程中，弹簧释放的弹性势能ΔEp。
答案 (1)1 m/s 1 m/s (2)0.2 (3)0.12 J(共11张PPT)
BC
答案 小于 最大
三、简谐运动的周期性与对称性
[例3] (多选)小球做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过0.5 s，小球第一次经过P点，又经过0.2 s，小球第二次经过P点，则再过多长时间该小球第三次经过P点( )
A.0.6 s B.2.4 s
C.0.8 s D.2.2 s
AD
四、单摆
[例4] 图甲是用力传感器测量单摆做小角度摆动过程细线对摆球拉力大小F的装置图，图乙是通过力传感器得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像(g取10 m/s2)，下列说法正确的是( )
A.单摆振动周期为2.0 s B.单摆摆长约为25 cm
C.摆球所受重力为0.495 N D.摆球所受重力为0.510 N
A
五、受迫振动和共振
[例5] 在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害。后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法解决了这一问题。在飞机机翼前缘处装置配重杆的目的主要是( )
A.加大飞机的惯性 B.使机体更加平衡
C.使机翼更加牢固 D.改变机翼的固有频率
解析 飞机抖动得厉害是因为发生了共振现象，想要解决这一问题，需要使系统的固有频率与驱动力的频率差距增大，在飞机机翼前缘处装置配重杆，改变的是机翼的固有频率，故选项D正确。
D(共13张PPT)
C
[例2] (2022·湖南卷)如图所示，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度θ的控制(可视角度θ定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍)。透明介质的折射率n＝2，屏障间隙L＝0.8 mm。发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间。不考虑光的衍射。
(1)若把发光像素单元视为点光源，要求可视角度θ控制为60°，求屏障的高度d；
(2)若屏障高度d＝1.0 mm，且发光像素单元的宽度不能忽略，求像素单元宽度x最小为多少时，其可视角度θ刚好被扩为180°(只要看到像素单元的任意一点，即视为能看到该像素单元)。
答案 (1)1.55 mm (2)0.35 mm
解析 (1)发光像素单元射到屏障上的光被完全吸收，考虑恰好经过屏障顶端的光射到透明介质和空气的分界面，折射后从界面射向空气，
二、常见光学元件对光路的控制
[例3] 瓦斯爆炸是煤矿的主要安全事故。瓦斯是无色、无味、透明的气体，折射率比空气大。如图所示的是煤矿安保系统中常用的一种逻辑判断元件，这种元件的“核心构件”是两个完全相同的、截面为等腰直角三角形的棱镜，两棱镜被平行拉开一小段距离，形成的通道与矿道大气相通。棱镜对红光的折射率为1.5，一束红光从棱镜1的左侧垂直射入，下列说法正确的是( )
A.正常情况下这束红光能通过棱镜2射出
B.将入射光改成绿光能提高瓦斯检测的灵敏度
C.只要矿道空气中存在瓦斯气体，这束红光便不能从棱镜2射出
D.只有矿道空气中瓦斯气体达到危险浓度时，这束红光才能从棱镜2射出
D
(1)为使两种频率的光都能从左侧第一个棱镜斜面射出，求θ的取值范围；
(2)若θ＝37°，求两种频率的光通过整个展宽器的过程中，在空气中的路程差ΔL(保留三位有效数字)。
答案 (1)θ<45° (2)14.4 mm
三、光的干涉、衍射和偏振
[例5] (多选)下列四种光学现象，对其原理解释正确的是( )
A.图甲为薄膜干涉的应用，可检验平面的平整度，条纹间距左窄右宽
B.图乙为泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，说明光具有波动性
C.图丙是配戴特殊眼镜观看立体电影，利用了光的干涉现象
D.图丁为水中明亮的气泡，其原理与光导纤维的原理相同
BD
解析 图甲为薄膜干涉的应用，可检验平面的平整度，条纹间距相等，A错误；图乙为泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，说明光具有波动性，B正确；图丙中观看立体电影利用了光的偏振现象，C错误；图丁中水中明亮的气泡是全反射现象，与光导纤维原理相同，D正确。(共10张PPT)
一、波的形成与传播
[例1] (多选)(2024·海南卷)一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和水传到距其2 km的湖对岸，空气中的声速为340 m/s，水中声速为1 450 m/s，歌声可视为频率为400 Hz的声波，则下列说法正确的是( )
A.在水中传播频率会改变
B.由空气和水传到湖对岸的时间差约为4.5 s
C.在空气中的波长为0.85 m
D.在水中的波长为5 m
BC
A
三、振动图像和波的图像的综合
[例3] (多选)(2023·全国乙卷改编)一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t＝0时刻的波形图；P是介质中位于x＝2 m处的质点，其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.波向左传播
B.波的振幅是10 cm
C.x＝3 m处的质点在t＝7 s时位于平衡位置
D.质点P在0～7 s时间内运动的路程为70 cm
AD
四、波的周期性及多解性
[例4] (多选)如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是t2＝(t1＋1)s时刻的波形图。已知该横波沿x轴负方向传播，质点M的平衡位置距O点5 m。下列说法正确的是( )
ABC
2门世2有
3厚
机械振动在介质中的传播
定义
有波源
产生条件
有介质
机械波
波的叠加
波的干涉
横波
分类
波的干涉
频率相同
纵波
产生干涉的
必要条件
相位差恒定
传播振动形式、传递能量和信
息，质点不会随波迁移
特点
振动方向相同
波长
描述机械波
机械波
=7出源波决定
周期和频率
的物理量
波可以绕过障碍物
定义
继续传播的现象
》今=f由介质决定
波速
波的衍射
缝、孔的宽度
波的图像的特点
波的图像
或障碍物的尺
发生明显
寸跟波长相差
波的图像的应用
衍射现象
不多，或者比
的条件
波长更小时
与振动图像的比较
波面和波线
多普勒效应
波源与观察者相互接近时，观察者
接收到的频率增大
遇到障碍物会返回
来继续传播的现象
波的反射
波的反射与折射
波源与观察者相互远离时，观察者
接收到的频率减小
波从一种介质进
入另一种介质时，
波的折射
传播方向发生改
变的现象
A
P
0
X
y/cm
y/cm
5
5
P
2
4
6 x/m
2
t/s
-5
甲
乙
y/cm
20
0
M
1
B
5
6
x/m
-20
