- 对心碰撞和非对心碰撞、散射
- 共327题
(选修模块3-5)(15分)
小题1:下列物理实验中,能说明粒子具有波动性的是
小题2:氢原子的能级如图所示.有一群处于n=4能级的氢原子,这群氢原子能发出 种谱线,发出的光子照射某金属能产生光电效应现象,则该金属的逸出功应小于 eV.
小题3:近年来,国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展,它利用的核反应方程是H +
H→
He+
n.若
H和
H迎面碰撞,初速度大小分别为v1、v2,
H、
H、
He、
n的质量分别为m1、m2、m3、m4,反应后
He的速度大小为v3,方向与
H的运动方向相同,求中子
n的速度
(选取m的运动方向为正方向,不计释放的光子的动量,不考虑相对论效应).
正确答案
小题1:CD
小题2:6 12.75
小题3:
略
如图16-4-13所示,质量均为m的A、B两个弹性小球,用长为2l的不可伸长的轻绳连接,现把A、B两球置于距地面高H处(H足够大),间距为l,当A球自由下落的同时,将B球以速度v0指向A球水平抛出.求:
图16-4-13
(1)两球从开始运动到相碰,A球下落的高度;
(2)A、B两球碰撞(碰撞时无机械能损失)后,各自速度的水平分量;
(3)轻绳拉直过程中,B球受到绳子拉力的冲量大小.
正确答案
(1) h=.③
(2) =v0,
=0.
(3) m.
(1)设A球下落的高度为h,
l=v0t,①
h=gt2②
联立①②得h=.③
(2)由水平方向动量守恒得
mv0=mvAx′+mvBx′④
由机械能守恒得
m(v02+
)+
m
=
m(vA′2+
)+
m(
+
) ⑤
式中,
.
联立④⑤得=v0,
=0.
(3)由水平方向动量守恒得mv0=2mvBx″,
l=mvBx″=m.
如图16-4-10所示,长l为0.8 m的细绳,一端固定于O点,另一端系一个质量m1为0.2 kg的球.将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放.当球摆至最低点时,恰与放在光滑水平桌面边缘的质量m2为0.2 kg的铁块发生弹性正碰,碰后小球静止.若光滑桌面距地面高度h为1.25 m,铁块落地点距桌边的水平距离多大?(g取10 m/s2)
图16-4-10
正确答案
2 m.
球下落过程中机械能守恒,由于两球发生弹性正碰,动能守恒,可对全过程利用能量守恒进行计算.碰后铁块做平抛运动,利用平抛运动公式计算.
由于两球发生弹性正碰,动能守恒,所以m2v22=m1gl-0,解得v2="4" m/s.
由平抛射程公式可求得铁块的水平射程:s=v2=4×
m="2" m.
质量为m的小球A沿光滑水平面以速度v0与质量为2m静止的小球B发生正碰,碰撞后,A球的动能变为原来的1/9,那么小球B的速度是多少?
正确答案
v1=v0或v0
碰后A球的动能为mv2/2,则
mv2=mv02, 解得v=v0
由于A球碰后速度方向可能有两种情况,速度的方向隐含在结论中,即
由动量守恒定律:mv0=mv0+2mv1 解得v1=v0
或者 mv0=-mv0+2mv2 解得v2=v0
某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩了的轻质弹簧,如图16-1-5所示.将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物体的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时mv守恒.
图16-1-5
(1)该同学还必须有的器材是__________________.
(2)需要直接测量的数据是________________________________________________.
(3)用所得数据验证mv守恒的关系式是____________.
正确答案
(1)刻度尺,天平
(2)两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离x1、x2
(3)mx1=mx2
在探究碰撞中的mv守恒时,需要测量物体的质量,因此需要天平,另外还要计算物体的速度,由知,需要测量木块的水平距离,要用到刻度尺.两木块脱离桌面后做平抛运动,平抛高度相同,所以所用时间相等,由
,可得mx1=mx2.
扫码查看完整答案与解析