- 动量守恒定律
- 共299题
一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度υ=2m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3:1。学科网不计质量损失,取重力加速度g=10m/s2。则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是
正确答案
解析
略
知识点
(1)爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示,其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是______。(填选项前的字母)
A. 逸出功与ν有关
B. Ekm与入射光强度成正比
C. ν<ν0时,会逸出光电子
D. 图中直线的斜率与普朗克常量有关
(2)在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可能是__________。(题选项前的字母)
A. 0.6
B. 0.4
C. 0.3
D. 0.2
正确答案
(1)D(2)A
解析
(1)光电子的最大初动能与入射光频率的关系是Ekm = hv-W,结合图象易判断D正确。
(2)由碰撞中的动量守恒得mv = 2mvB-mvA,vA>0,则vB>0.5v,故小于0.5v的值不可能有,A正确。
知识点
(1)在光电效应试验中,某金属的截止频率相应的波长为0,该金属的逸出功为______。若用波长为(<0)单色光做实验,则其截止电压为______。已知电子的电荷量,真空中的光速和布朗克常量分别为e,c和h。
(2)如图,ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上,BC之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触可不固连,将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连,是弹簧不能伸展,以至于BC可视为一个整体,现A以初速沿BC的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起,以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A,B分离,已知C离开弹簧后的速度恰为,求弹簧释放的势能。
正确答案
见解析。
解析
(1)由和得
由爱因斯坦质能方程和得
(2)设碰后A、B和C的共同速度的大小为v,由动量守恒得①
设C离开弹簧时,A、B的速度大小为,由动量守恒得②
设弹簧的弹性势能为,从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒,有③
由①②③式得弹簧所释放的势能为④
知识点
(1)用频率为的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为的三条谱线,且,则
a
b
c
d
(2)如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为。使木板与重物以共同的速度向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短。求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长,重物始终在木板上。重力加速度为。
正确答案
见解析
解析
(1)b
(2)解:第一次与墙碰撞后,木板的速度反向,大小不变,此后木板向左做匀减速运动,重物向右做匀减速运动,最后木板和重物达到共同的速度。设木板的质量为m,重物的质量为2m,取向右为动量的正向,由动量守恒得①
设从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的时间为,对木板应用动量定理得②
由牛顿第二定律得③
式中为木板的加速度。
在达到共同速度v时,木板离墙的距离为④
开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为⑤
从第一次碰撞到第二次碰撞所经过的时间为⑥
由以上各式得⑦
知识点
水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等. 碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的
正确答案
解析
设碰撞前白球的速度大小为2v,由图看出,碰撞后两球的速度大小相等,速度之间的夹角约为60°,设碰撞后两球的速度大小为v′,根据动量守恒得:水平方向有:m•2v=2mv′cos30°,解得,则碰撞过程中系统损失的动能为,即碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的 。
知识点
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