- 动量
- 共383题
(1) 目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,这些岩石都不同程度地含有放射性元素,从而放射出α、β、γ射线,会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病,根据有关放射性知识可知,下列说法正确的是 .(填正确答案标号.选对一个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就一定剩下一个氡原子核了
B.γ射线一般伴随着α或β射线产生,这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱
C.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的
D.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小
E.铀核()衰变为铅核(
)的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变
(2)如图甲所示,两个物体A、B静止放在光滑水平面上,物体A、B用一轻质弹簧连接,并用细线拴连使弹簧处于压缩状态,物体的质量分别为=0.1kg、
=0.2kg.现将细线烧断,物体A、B在弹簧弹力作用下做往复运动.若此过程中弹簧始终在弹性限度内,并设以向右为正方向,从细线烧断后开始计时,物体A的速度‒时间图象如图乙所示.求:
①从细线烧断到弹簧恢复原长运动的时间;
②弹簧长度最大时弹簧存储的弹性势能.
正确答案
(1)BCE
(2)①
②
解析
(1)BCE
(2)①当弹簧恢复到原长时,A的速度最大,则对应的时刻为
②当A的最大速度为4m/s,此时根据动量守恒定律可得B的速度为:,
AB总的动能即为弹簧长度最大时弹簧的弹性势能,即
知识点
(1)氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图所示.在具有下列能量的粒子中,能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是(填正确答案标号.选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.54.4 eV(光子)
B.50.4 eV(光子)
C.48.4 eV(电子)
D.42.8 eV(光子)
E.41.8 eV(电子)
(2)如图所示,有n个相同的质点静止在光滑水平面上的同一直线上,相邻的两个质点间的距离都是1m,在某时刻给第一个质点一个初速度,依次与第二个、第三个…质点相碰,且每次碰后相碰的质点都粘在一起运动,求从第一个质点开始运动到与第n个质点相碰所经历的时间.
正确答案
⑴ACE
⑵t=
解析
(1)由玻尔理论知,基态的氦离子要实现跃迁,入射光子的能量(光子能量不可分)应该等于氦离子在某激发态与基态的能量差,因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收;而实物粒子(如电子)只要能量不小于两能级差,均可能被吸收.
氦离子在图示的各激发态与基态的能量差为:
Δ=
-
=0-(-54.4 eV)=54.4 eV
Δ=
-
=-3.4 eV-(54.4 eV)=51.0 eV
Δ=
-
=-6.0 eV-(-54.4 eV)=48.4 eV
Δ=
-
=-13.6 eV-(54.4 eV)=40.8 eV
可见,42.8eV和50.4eV的光子不能被基态氦离子吸收而发生跃迁.
(2)解:根据动量守恒可得:
得:
则相邻的两个质点间的运动时间表达式为:
∴经历的时间为:t=+
+…+
=
+
+…
=
=
知识点
下图为光电计时器的实验简易示意图。当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光滑水平导轨MN上放置两个相同的物块A和B,左端挡板处有一弹射装置P,右端N处与水平传送带平滑连接,今将挡光效果好,宽度为d=3.6×10-3m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上,且高出物块,并使高出物块部分在通过光电门时挡光。传送带水平部分的长度L=8m,沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速转动。物块A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,质量mA=mB=1kg。开始时在A和B之间压缩一轻弹簧,锁定其处于静止状态,现解除锁定,弹开物块A和B,迅速移去轻弹簧,两物块第一次通过光电门,计时器显示读数均为t=9.0×10-4s,重力加速度g取10m/s2。试求:
(1)弹簧储存的弹性势能Ep;
(2)物块B在传送带上向右滑动的最远距离sm;
(3)若物块B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的物块A在水平面上相碰,且A和B碰后互换速度,则弹射装置P至少应以多大速度将A弹回,才能在AB碰后使B刚好能从Q端滑出?此过程中,滑块B与传送带之间因摩擦产生的内能△E为多大?
正确答案
(1)Ep=16J
(2)sm=4m
(3)△E=8(3+2)J
解析
(1)解除锁定,弹开物块A、B后,两物体的速度大小为:
vA=vB==4.0m/s
弹簧储存的弹性势能
(2)物块B滑上传送带做匀减速运动,当速度减为零时,滑动的距离最远。
由动能定理得:-μmBgsm=0-mBvB2/2
得 sm=4m
(3)B要刚好能滑出传送带的Q端,由能量关系有:
得:
因为A和B碰撞过程交换速度,故弹射装置至少应以4m/s的速度将A弹回
B在传送带上运动的时间
在B滑过传送带的过程中,传送带移动的距离:
△S=S带+L
因摩擦产生的内能为:△E=μmBg△S=8(3+2)J
知识点
(1)在居室装潢中经常会用到大理石、花岗岩等装饰材料,这些岩石都不同程度的含有放射性元素,会释放出、
、
射线。下列有关放射性知识的说法正确的是:
A、放射性元素发生衰变时释放出电子,说明电子是原子核的组成部分
B、射线的电离能力比
射线的电离能力强得多,可以用于消除静电
C、射线是电磁波,在三种射线中穿透本领最强
D、氡的半衰期是3.8天,若有16个氡原子核,则经过7.6天后一定只剩下4个氡原子核
E、很高的温度或者很大的压强都不能改变放射性元素的半衰期
(2)如图所示,质量分别为M和m的物体A和B静止在光滑水平面上,A左侧被很薄的油泥层粘在竖直墙壁上,AB之间用一轻质弹簧相连。现用一水平向右的外力作用在B上,外力作用一段时间后,A离开墙壁开始运动,此时撤掉外力,且弹簧此时的弹性势能为,在以后的运动过程中,弹簧弹性势能的最大值为
,设外力对B的冲量为I 。求从静止到A开始运动的过程中A受到油泥层黏力的冲量。
正确答案
见解析
解析
(1)BCE
(2)设A开始运动前弹簧对B的冲量为I0,A开始运动时B的速度为,A开始运动前的过程中对B根据动量定理:
而A开始运动后,到弹簧形变量最大时,A、B速度相等,且该过程中系统动量守恒,能量也守恒,则:
解得:
而A开始运动前油泥层黏力的冲量与弹簧对A的弹力的冲量大小相等,则:
知识点
(1)关于天然放射现象,下列叙述正确的是_________
A、若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减少
B、当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时,将发生衰变
C、在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强
D、铀核()衰变为铅核(
)的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变
E、铀核()衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能
(2)如图,质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处。质量也为m的小球a,从距BC高h的A处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起。已知BC轨道距地面有一定的高度,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg。试问:
①a与b球碰前瞬间的速度多大?
②a、b两球碰后,细绳是否会断裂?(要求通过计算回答)
正确答案
见解析
解析
(1)CDE
(2)①设a球经C点时速度为,则由机械能守恒得
解得,即a与b球碰前的速度为
②(6分)设b球碰后的速度为,由动量守恒得
故
小球被细绳悬挂绕O摆动时,若细绳拉力为T,则
解得
,细绳会断裂
知识点
如图所示,小滑块A和B(可视为质点)套在固定的水平光滑杆上。一轻弹簧上端固定在P点,下端与滑块B相连接。现使滑块B静止在P点正下方的O点,O、P间的距离为h。某时刻,滑块A以初速度v0沿杆向右运动,与B碰撞后,粘在一起以O为中心位置做往复运动。光滑杆上的M点与O点间的距离为。已知滑块A的质量为2m,滑块B的质量为m,弹簧的原长为
,劲度系数
。弹簧弹性势能的表达式为
(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)。
求:
(1)滑块A与滑块B碰后瞬间共同速度v的大小;
(2)当滑块A、B运动到M点时,加速度a的大小;
(3)滑块A、B在往复运动过程中,最大速度vm的大小。
正确答案
见解析。
解析
(1)取A、B滑块为系统,由动量守恒定律有
所以
(2)当滑块运动到M点时,弹簧的长度
此时弹簧的弹力
根据牛顿第二定律
(3)当弹簧处于原长时,滑块的速度最大。取滑块A、B和弹簧为系统,由机械能守恒定律有
所以
知识点
一质量为M =1.2kg的物块静止在水平桌面上,一质量为m=0.02kg的子弹以水平速度v0=100m/s射入物块,在很短的时间内以水平速度10m/s穿出。则子弹穿越木块过程中,子弹和木块组成的系统的动量___________(填“守恒”或“不守恒”),子弹穿出时木块获得的水平初速度为________m/s。
正确答案
守恒、1.5
解析
略
知识点
质量为M的小船上站有一个质量为m的人,船相对于岸以v0的速度在平静的水面上向左缓缓漂动,如图所示。某时刻人以相对于岸向右的速度v水平跳出,则人跳船前后船的动量变化方向是_______,船速变化的大小为_______。
正确答案
向左,m(v+ v0)/M
解析
略
知识点
(1)如图R为一含有U的放射源,它能放出 α、β、γ三种射线变为
Rn。
为一张厚报纸;MN为一光屏,虚线框内存在着匀强磁场。在屏上只有O、P两个亮点。则打在P点的是_______射线;
U衰变为
Rn要经过多次α衰变和β衰变,其中要经过的α衰变次数为_______。
(2)如图所示,气球吊着A、B两个物体以速度v匀速上升,A物体与气球的总质量为m1,物体B的质量为m2,m1>m2。某时刻A、B间细线断裂,求当气球的速度为2v时物体B的速度大小并判断方向。(空气阻力不计)
正确答案
(1)β,4
(2)v2<0,物体的速度方向向下
解析
(1)略。
(2)根据动量守恒定律得:
解得:
∵m1>m2
∴v2<0,物体的速度方向向下
知识点
如图所示,光滑水平面上静止着一只木箱和一辆载人小车,已知木箱、小车、人的质量均相同。现人用力推动木箱,使木箱以速度v0水平向右运动,经过一段时间后,木箱与墙壁发生碰撞,碰撞之后木箱以原速率返回,人在车上抓住木箱之后,人、车、木箱不再分开,求木箱的最终速度大小。
正确答案
解析
取向左为正方向,由动量守恒定律有:
0=2mv1﹣mv0
得:
小明接木箱的过程中动量守恒,有:mv0+2mv1=(m+2m)v2
解得:
知识点
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