- 动量
- 共383题
如图,质量为M、长为L、高为h的矩形滑块置于水平地面上,滑块与地面间动摩擦因数为μ;滑块上表面光滑,其右端放置一个质量为m的小球。用水平外力击打滑块左端,使其在极短时间内获得向右的速度v0,经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。
正确答案
见解析。
解析
在m从右边缘至左边缘时M的加速度
设此时M的速度为v1,所以可得
在m离开M做自由落体运动时,M的加速度
讨论
(1)当m落地使M已停止,那么
带入v1即可
(2)当m落地使M未停止,那么
,
,代入即可
知识点
(1)碘131核不稳定,会发生β衰变,其半衰变期为8天。
①碘131核的衰变方程: _______(衰变后的元素用X表示)。
②经过_______天有75%的碘131核发生了衰变。
(2)如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿同一直线同一方向运动,速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。(不计水的阻力)
正确答案
(1)①;②16;
(2)4v0
解析
(1)①核衰变遵守电荷量和质量数守恒,所以
② 根据半衰期概念,得 即
解得t=16天。
(2)解析:设乙船上的人抛出货物的最小速度为 ,抛出货物后的速度为
,甲船上的人接到货物后速度为
,由动量守恒定律得:
①
②
为避免两船相撞应满足: ③
联立①②③式得:④
知识点
冰球运动员甲的质量为80.0kg。当他以5.0m/s的速度向前运动时,与另一质畺为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短,求:
(1)碰后乙的速度的大小;
(2)碰撞中总机械能的损失。
正确答案
(1)设运动员甲、乙的质量分别为m、M,碰前速度大小分别为v、V,碰后的速度大小为,由动量守恒定律有
①
代入数据得 ②
(2)设碰撞过程中总机械能的损失为,应有
③
联立①②③式,代入数据得
④
(评分标准:①②③④式各3分。)
解析
略。
知识点
(1)关于原子核的结合能,下列说法正确的是
a.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
b.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
c. 铯原子核()的结合能小于铅原子核(
)的结合能
d.比结合能越大,原子核越不稳定
e.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能
(2)如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C。 B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质最不计)。设A以速度V0朝B运动,压缩弹簧;当A、 B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,
① 整个系统损失的机械能;
② 弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
正确答案
答案:(1)ABC
(2)
(3)
解析
略
知识点
(1)氢原子能级如图,当氢原子从跃迁到
的能级时,辐射光的波长为656nm。以下判断正确的是________。(双选,填正确答案标号)
a. 氢原子从跃迁到
的能级时,辐射光的波长大于656nm
b. 用波长为325nm的光照射,可使氢原子从跃迁到
的能级
c. 一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
d. 用波长为633nm的光照射,不能使氢原子从跃迁到
的能级
(2)如图,光滑水平直轨道上两滑块A.B用橡皮筋连接,A的质量为m。开始时橡皮筋松驰,B静止,给A向左的初速度v0。一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半。求:
(ⅰ)B的质量;
(ⅱ)碰撞过程中A.B系统机械能的损失。
正确答案
(1)cd
(2)解:
(ⅰ)以初速度v0的方向为正方向,设B的质量为mB,A.B碰撞后的共同速度为v,由题意知:碰撞前瞬间A的速度为,碰撞前瞬间B的速度为2v,由动量守恒定律得
①
由①式得 ②
(ⅱ)从开始到碰后的全过程,由动量守恒定律得
③
设碰撞过程A.B系统机械能的损失为,则
④
联立②③④式,得⑤
解析
略。
知识点
光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连。开始时a球静止,b球以一定速度运动直至绳被拉紧,然后两球一起运动,在此过程中两球的总动量________(填“守恒”或“不守恒”);机械能________(填“守恒”或“不守恒”)。
正确答案
守恒;不守恒
解析
将a b组成系统,对系统受力分析知合外力为零,故系统动量守恒;而在此过程拉力对b做负功,机械能不守恒。
知识点
如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2m;A和B的质量相等;A和B整体与桌面之间的动摩擦因数。取重力加速度g=10m/s2。求:
(1) 碰撞前瞬间A的速率v;
(2) 碰撞后瞬间A和B整体的速率;
(3) A和B整体在桌面上滑动的距离.
正确答案
答案:(1) (2)
(3)
解析
(1)滑块从圆弧最高点滑到最低点的过程中,根据机械能守恒定律,有
(2)滑块A与B碰撞,根据动量守恒定律,有
(3)滑块A与B粘在一起滑行,根据动能定理,有
知识点
(1)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K时,可以发生“氦燃烧”。
①完成“氦燃烧”的核反应方程:。
②是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.6×10-16s。一定质量的
,经7.8×10-16s后所剩下的
占开始时的 。
(2)如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为、
、
。开始时C静止,A、B一起以
的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
正确答案
见解析。
解析
(1)或
;
或12.5%
(2)因碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒,设碰后瞬间A的速度为vA,C的速度为vC,以向右为正方向,由动量守恒定律得
A与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为vAB,由动量守恒定律得
A与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足
联立上式,代入数据得
知识点
(1)如图,放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线,分别进入匀强电场和匀强磁场中,下列说法正确的是_______。(填选项前的字母)
A. ①表示γ射线,③表示α射线
B. ②表示β射线,③表示α射线
C. ④表示α射线,⑤表示γ射线
D. ⑤表示β射线,⑥表示α射线
(2)一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,学科网分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为_______。(填选项前的字母)
A. V0-V2
B. V0+V2
C.
D.
正确答案
解析
(1)α射线带正电,β射线带负电,γ射线不带电。在匀强电场中,α射线与β射线分别在电场力的作用下发生偏转,α射线偏向负极板,β射线偏向正极板,γ射线不受电场力,不发生偏转;在磁场中,由左手定则可以判断α射线向左偏,β射线向右偏,γ射线不受洛伦兹力,不发生偏转。故C项正确。
(2)忽略空气阻力和分离前后系统质量的变化,卫星和箭体整体分离前后动量守恒,则有(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,整理可得v1=,故D项正确。
知识点
如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计。可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2kg.现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到vt=2m/s.求
(1)A开始运动时加速度a的大小;
(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;
(3)A的上表面长度l
正确答案
(1)
(2)
(3)0.45
解析
(1)以A为研究对象,由牛顿第二定律有
①
代入数据解得
②
(2)对A,B碰撞后共同运动的过程,由动量定理得
③
代入数据解得
④
(3)设A,B发生碰撞前,A的速度为,对A,B发生碰撞的过程,由动量守恒定律有
⑤
A从开始运动到与B发生碰撞前,由动能定理有
⑥
由④⑤⑥式,代入数据解得 ⑦
知识点
扫码查看完整答案与解析