- 动量守恒定律
- 共299题
(1)下列说法正确的是__________
A,美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现在散射的X射线中,除了与入射波长相同的成分外,还有波长大于原波长的成分。
B,任何放射性元素都能同时发出α、β、γ三种射线
C,比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固
D,核力、库仑力、万有引力的强弱是依次减弱的
E,欲改变放射性元素的半衰期,可以通过改变它的化学状态来实现。
(2)如图所示,质量为3m的木板静止在光滑的水平面上,一个质量为2m的物块(可视为质点),静止在木板上的A端,已知物块与木板间的动摩擦因数为μ。现有一质量为m的子弹(可视为质点)以初速度水平向右射入物块并穿出,已知子弹穿出物块时的速度为
,子弹穿过物块的时间极短,不计空气阻力,重力加速度为g。求:
①子弹穿出物块时物块的速度大小。
②子弹穿出物块后,为了保证物块不从木板的B端滑出,木板的长度至少多大?
正确答案
答案:(1)ACD
(2)见解析
解析
解析:(1)设子弹穿过物块时物块的速度为,对子弹和物块组成的系统,由动量守恒定律:
…………2分
得:…………2分
(2)物块和木板达到的共同速度为时,物块刚好到达木板右端,这样板的长度最小为L,对物块和木板组成的系统:
…………1分
摩擦生热:…………1分
由能量守恒定律:…………1分
得:…………2分
知识点
(1)氢原子处于基态时,原子的能量为E1,处于n=3的激发态时,原子的能量为E3,一群处于n=3激发态的氢原子跃迁到n=1的基态时,可以向外辐射________种不同频率的光子.已知普朗克常量为h,光在真空中传播的速度为c,其中最短波长是________,若用该光子去照射某种金属,恰能发生光电效应,则该金属的逸出功是________。
(2)如图13所示,三个大小相同、质量均为m的小球A、B、C静止在光滑水平面上,且A、B、C共线,现让A球以速度v0向着B运动,A、B两球碰撞后粘在一起继续向右运动并与C球发生弹性碰撞,求最终A、B、C的速度.
图13
正确答案
(1)
(2)
解析
略
知识点
质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动,质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面与甲在同一直线上向左运动,它们相碰后,甲球以速度8m/s被弹回,则此时乙球的速度大小为 ____________ m/s,方向 ____________ 。
正确答案
3.9 ; 水平向左
解析
略
知识点
质量M的平板车,上面站一个质量为m的人,车以v0的速度在光滑水面上向右前进,如图所示。当人相对于地以v向后水平跳出,则人跳车前后车的动量变化方向是_______,车速变化的大小为_______。
正确答案
V0方向,m(v+ v0)/M
解析
略
知识点
如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球A、B,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上。当突然加一水平向右的匀强电场后,两小球A、B将由静止开始运动,在以后的运动过程中,对两个小球和弹簧组成的系统(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度),以下说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
(1)假设钚的周位素离子粒子后,变成铀的一个同位素离子,同时放出能量为
的光子。则这一核反应过程的方程式为________; 光子的波长为________。 (普朗克常量
)
(2)两块厚度相同的木块A和B,紧靠着放在光滑的水平面上,其质量分别为,它们的下底面光滑,上表面粗糙,另有一质量
的滑块C,以
的速度恰好水平地滑到A的上表面,如图所示。由于摩擦,滑块最后停在木块B上,B和C的共同速度为0.50m/s。求:
①木块A的最终速度;
②滑块C离开A时的速度。
正确答案
(1);
(2)①;②
解析
(1)略。
(2)C从开始滑上A到恰好滑上A的右端过程中,A、B、C组成系统动量守恒
C刚滑上B到两者相对静止,对B、C组成的系统动量守恒
知识点
(1)原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子。例如在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之脱离原子,这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为 ,式中n=1,2,3…表示不同的能级,A是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是 ( )
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g.
正确答案
(1)C
(2)t=
解析
2 解析:木板第一次与墙碰撞后,向左匀减速直线运动,直到静止,再反向向右匀加速直线运动直到与重物有共同速度,再往后是匀速直线运动,直到第二次撞墙。
木板第一次与墙碰撞后,重物与木板相互作用直到有共同速度,动量守恒,有:
,解得:
木板在第一个过程中,用动量定理,有:
用动能定理,有:
木板在第二个过程中,匀速直线运动,有:
木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间t=t1+t2=+
=
知识点
(1)下列说法正确的是
A. 汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子
B. 玻尔建立了量子理论,成功解释了各种原子的发光现象
C. 用任何频率的光照射处于基态的氢原子都可以使其发生跃迁
D. 原子由激发态向基态跃迁时吸收能量
(2)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子,科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核,设α粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0,氧核的质量为m3,不考虑相对论效应。
①写出卢瑟福发现质子的核反应方程;
②α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大?
③求此过程中释放的核能。
正确答案
(1)A
(2)①
②设复核的速度为v,由动量守恒定律得m1v0=(m1+m2)v
解得v=
③核反应过程中的质量亏损Δm=m1+m2-m0-m3
反应过程中释放的核能ΔE=Δm·c2=(m1+m2-m0-m3)c2
解析
略。
知识点
(1)氘核H和氚核
H结合成氦核
He的核反应方程是:
H+
H
He+_______+17.6MeV;这个核反应称为_______;要发生这样的核反应,需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文,式中17.6MeV是核反应中_______(选填“放出”或“吸收”)的能量,核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量_______(选填“增加”或“减少”)了_______kg。(结果保留两位有效数字)
(2)质量为mB=2kg的平板车B上表面水平,开始时静止在光滑水平面上,在平板车左端静止着一块质量为mA=2kg的物块A,一颗质量为m0=0.01kg的子弹以v0=600m/s的水平初速度瞬间射穿A后,速度变为v=100m/s,已知A、B之间有摩擦,且平板车B足够长。求:
①物块A的最大速度vA;
②平板车B的最大速度vB
正确答案
(1);聚变反应;放出;减少;3.1×10-29
(2)①vA=2.5m/s;②vB=1.25m/s
解析
(1)略。
(2)①子弹穿过物体A的过程中,对子弹和物块A,由动量守恒定律得:
m0v0=m0v+mAvA
解得:vA=2.5m/s
②对物块A和平板车B,由动量守恒定律得:
mAvA=(mA+mB)vB
解得:vB=1.25m/s
知识点
(1)下列说法中,不正确的是 ( )
A.康普顿认为X射线的光子与晶体中的电子碰撞时要遵守能量守恒定律和动量守恒定律,才能解释散射射线中有波长大于入射射线波长的现象。
B.由E=mc2可知,质量与能量是可以相互转化的。
C.用能量等于氘核结合能的光子照射静止的自由的氘核,可使氘核分解为一个质子和一个中子。
D.因在核反应中能释放核能,有质量的转化,所以系统只有质量数守恒,系统的总能量和总质量并不守恒
E.如果使较重的核分裂成中等大小的核,或者把较小的核合并成中等大小的核,核子的比结合能均会增加。
(2)如图所示,质量为mA=2kg的木板A静止在光滑水平面上,一质量为mB=1kg的小物块B以某一初速度v0从A的左端向右运动,当A向右运动的路程为L=0.5m时,B的速度为vB=4m/s,此时A的右端与固定竖直挡板相距x。已知木板A足够长(保证B始终不从A上掉下来),A与挡板碰撞无机械能损失,A、B之间动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2:
①求B的初速度值v0;
②当x满足什么条件时,A与竖直挡板只能发生一次碰撞?
正确答案
(1)BCD
(2)①v0=6m/s
② x0.625m
解析
(2)①假设B的速度从v0减为vB=4m/s时,A一直加速到vA,以A为研究对象,由动能定理
①
代入数据解得vA=1m/s<vB,故假设成立
在A向右运动路程L=0.5m的过程中,A、B系统动量守恒 ②
联立①②解得v0=6m/s
②设A、B与挡板碰前瞬间的速度分别为vA1、vB1,由动量守恒定律 ③
以A为研究对象,由动能定理 ④
由于A与挡板碰撞无机械能损失,故A与挡板碰后瞬间的速度大小为,碰后系统总动量不再向右时,A与竖直挡板只能发生一次碰撞,即
⑤ 联立③④⑤解得 x
0.625m
知识点
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