- 动量守恒定律
- 共299题
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选考题三
【物理—选修3-5】(15分)
34.1932年查德威克用α粒子去轰击铍核,发现了中子,并产生一个碳核
, 已知α粒子质量为ma,铍核的质量为mp,中子的质量为mn,碳核的质量为mC。该核反应方程为_________,核反应过程的质量亏损为________________。
35.质量为M的小车。上面站着一个质量为m的人.如
图所示.一起以v0的速度在光滑的水平面上向右前进。现在人
用相对于小车为u的速率水平向后跳出后,车速增加了多少?
正确答案
(5分);
解析
(1)根据电荷数守恒、质量数守恒核反应方程为:
(2)核反应的质量亏损:
考查方向
原子核的人工转变; 爱因斯坦质能方程
解题思路
根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程式.根据核反应前后的质量关系即可找出核反应过程的质量亏损.
易错点
输写核反应方程时注意质量数守恒,电荷数守恒.
正确答案
(10分)
解析
对人和车系统,水平方向动量守恒。设人跳出后,车对地的速度为v,以v0方向为正方向,以地为参考系。由动量守恒定律:
(M+m)v0=Mv+m (v –u)
解得
所以
考查方向
动量守恒定律
解题思路
人从车上跳下的过程中,人与车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以分析答题.
易错点
运用动量守恒定律时,一定要注意所有的速度都是相对于同一个参考系.
21.如图所示,AOB是水平轨道,BC是固定在竖直面内半径为R的1/4圆弧轨道,两轨道表面均光滑,且恰好相切于B点。质量为M的小木块原来静止在O点,一颗质量为m的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均看成质点)。若每当小木块返回到O点或停止在O点时,立即有一颗相同的子弹以相同的初速度射入小木块,并留在其中,则当第3颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少?(选考题)
正确答案
解析
B到C的过程中,根据机械能守恒定律得:
解得:,子弹射入木块的过程中,对子弹和木块组成的系统研究,规定向右为正方向,根据动量守恒得:mv0=(M+m)v,
解得:,由动量守恒定律可知,第2颗子弹射入木块后,木块的速度为0,第3颗子弹射入后,木块运动.当第3颗子弹射入木块时,以子弹初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=(3m+M)v3,设此后木块沿圆弧上升的最大高度为H,由机械能守恒得:
由以上各式可得:
考查方向
动量守恒定律;机械能守恒定律
解题思路
子弹射入木块的过程中水平方向受到的合外力等于0,由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出初速度;由动量守恒定律与机械能守恒定律求出最大高度.
易错点
本题关键要分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律与机械能守恒定律联立解答,另外注意在应用动量守恒定律解题是要选择一个正方向.
知识点
以下叙述中错误的是【 】。
A.C语言源程序经编译后生成后缀为.obj的目标程序
B.C程序经过编译、连接步骤之后才能形成一个真正可执行的二进制机器指令文件
C.用C语言编写的程序称为源程序,它以ASCII代码形式存放在一个文本文件中
D.C语言中的每条可执行语句和非执行语句最终都将被转换成二进制的机器指令
正确答案
D
解析
并不是源程序中的所有行都参加编译。在条件编泽形式下,相关内容只在满足一定条件时才进行编译。选项D)中的非执行语句不在其范围内。
【物理—选修3-5】
37.下列说法正确的是:
38.如图所示,光滑的水平面上有mA=2kg,mB=mC=1kg的三个物体,BC紧靠在一起但不粘连,AB之间用轻弹簧相连,整个系统处于静止状态.现在A、C两边用力使三个物体缓慢靠近压缩弹簧,此过程外力做功72 J,然后静止释放,求:
①从释放到物体B与C分离的过程中,B对C做了多少功?
②当弹簧再次恢复到原长时,A、B的速度各是多大?
正确答案
解析
A、原子核发生衰变时遵从质量数守恒、电荷数守恒,故A错误;
B、α射线为氦核流,β射线为电子流,γ射线是电磁波,故B错误;
C、能级间跃迁时,由于能级差是一些特定的值,则辐射的光子频率也为一些特定的值,故C正确;
D、根据光电效应方程知,,光电子的最大初动能与入射光的频率以及金属材料有关,故D正确;
E、查德威克发现了原子核内有中子,故E正确.
考查方向
原子核衰变及半衰期、衰变速度;爱因斯坦光电效应方程;X射线、α射线、β射线、γ射线及其特性
解题思路
衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒,有质量亏损;α射线为氦核流,β射线为电子流,γ射线是电磁波;通过能级差△E=hv,分析辐射频率是否是特定的值;结合光电效应方程分析光电子的最大初动能与什么因素有关.
易错点
理解光电效应方程,光电子的最大初动能与入射光的频率以及金属材料有关.
正确答案
v′A=-2m/s,v′B=10m/s.负号表示速度方向与正方向相反,即向左.
解析
(1)释放后,在弹簧恢复原长的过程中B和C和一起向左运动,当弹簧恢复原长后B和C的分离,选取A、B、C为一个系统,在弹簧恢复原长的过程中动量守恒(取向右为正向):
mAvA-(mB+mC)vC=0 ①
根据系统能量守恒: 又 EP=72J ②
则B对C做的功:③
联立并代入数据得:vA=vC=6m/s,W′=18J.
(2)取A、B为研究系统,根据动量守恒(取向右为正向)得:
mAvA-mB vC=mAv′A+mB v′C
根据系统能量守恒得:
当弹簧恢复到原长时A、B的速度分别为:
v′A=6m/s,v′B=-6m/s或v′A=-2m/s,v′B=10m/s.负号表示速度方向与正方向相反,即向左.
v′A=6m/s,v′B=-6m/s是物体B与C分离时的情况,故舍去.
考查方向
动量守恒定律; 功能关系
解题思路
选取A、B、C为一个系统,在弹簧恢复原长的过程中运用动量守恒和系统能量守恒列式求解.当弹簧再次恢复到原长时,A、B为研究系统,根据系统动量守恒和系统能量守恒列式求解,注意正方向的选取.
易错点
关键利用动量守恒定律解题,在B和C分离后,应选取A、B为一个系统研究.
20.如图所示,质量为m1、带有正电荷q的金属小球和质量为m2、不带电的小木球之间用绝缘细线相连,置于竖直向上、场强为E、范围足够大的匀强电场中,两球恰能以速度v匀速竖直上升.当小木球运动到A点时细线突然断开,小木球运动到B点时速度为零,重力加速度为g,则
正确答案
解析
A、B.断开细线后,两球组成的系统合力为零,总动量守恒,根据动量守恒定律得,(m1+m2)v=m1v′得,金属小球的速度大小为,细线断开后,电场力对金属小球做正功,两球组成的系统机械能增加,故AB正确;
C、断开细线后,木球的机械能守恒,则有:,得
,则两点A、B之间的电势差为
,故C正确;
D、小木球从点A到点B的过程中,其动能的减少量等于小木球重力势能的增加量,故D错误.
考查方向
电势能和电势;功能关系;电势差与电场强度的关系;动量守恒定律
解题思路
细线断开前,两球在电场中做匀速直线运动,两球的总重力与电场力平衡,断开细线后,两球的总重力与电场力均不变,合力为零,两球组成的系统总动量守恒,根据动量守恒定律分析小木球的速度为零时,金属小球的速度.对于小木球,细线断开后,只受重力,机械能守恒,由机械能守恒定律求解上升的高度AB,再由U=Ed求出A、B间的电势差.根据能量守恒定律分析小木球从点A到点B的过程中,其动能的减少量与两球重力势能的增加量的关系.
易错点
抓住细绳断开后,系统的合力为零,系统动量守恒 .
知识点
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