热门试卷

【选修3-5选做题】

在光滑的水平面上，甲、乙两物质的质量分别为m1、m2，它们分别沿东西方向的一直线相向运动，其中甲物体以速度6m/s由西向东运动，乙物体以速度2m/s由东向西运动，碰撞后两物体都沿各自原运动方向的反方向运动，速度大小都是4m/s。求：

（1）甲、乙两物体质量之比；

（2）通过计算说明这次碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。

（1）以下有关近代物理内容的若干叙述中，正确的是

[     ]

A、一束光照射到某金属表面时，能发生光电效应，此时若减弱照射光的强度，则很有可能不能发生光电效应

B、物质波既是一种电磁波，又是一种概率波

C、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小

D、在核聚变反应中，由于要释放能量，发生质量亏损，所以聚变后的原子的总质量数要减少

（2）第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料。在反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快吕子后变成铀239，铀239（）很不稳定，经过_______________次β衰变后变成钚239（），写出该过程的核反应方程式：______________________________。

（3）如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量分别为m和3m。Q与轻弹簧相连，若Q静止，P以某一速度v向Q运动，并与弹簧发生碰撞。求P、Q速度相等时两者的速度是多大？此时弹簧弹性势能多大？

在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动，在小球A的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比m1/m2。

如图所示，在高为h=5 m的平台右边缘上，放着一个质量M=3 kg的铁块，现有一质量为m=1 kg的钢球以v0=10 m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹，落地点距平台右边缘的水平距离为l=2 m。已知铁块与平台间的动摩擦因数μ=0.5，求铁块在平台上滑行的距离x（不计空气阻力，铁块和钢球都看成质点，取g=10 m/s2）。

在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂中子在重水中可与21H核碰撞减速，在石墨中与126C核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？

某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验汽垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。

下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨通入压缩空气；

③接通光电计时器；

④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；

⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上橡皮绳；

⑥释放滑块1，滑块l通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块l和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；

⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门l的挡光时间，通过光电门2的挡光时间，滑块2通过光电门2的挡光时间；

⑧测出挡光片的宽度d=5mm，测得滑块l（包括撞针）的质量为，m1=300g，滑块2（包括弹簧）质量为m2=200g；

数据处理与实验结论：

（1）实验中气垫导轨的作用是______________________________________________；

（2）碰撞前滑块1的速度v1为____________m/s；碰撞后滑块1的速度v2为____________m/s；碰撞后滑块2的速度v3为____________m/s；（结果保留两位有效数字）

（3）在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由。（至少回答2个不变量）

a______________________________________________；

b______________________________________________。

左端固定在墙壁上的轻弹簧将一质量为M的小物块A弹出，物块A离开弹簧后与一质量为m的静止在水平地面上的小物块B发生弹性正碰，如图所示，一切摩擦均不计，为使二者至少能发生两次碰撞，则m与M的比值应满足什么条件？

如图所示，物体A、B的质量分别是和，用轻弹簧相连结放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙相接触。另有一个物体C从t=0时刻起以一定的速度向左运动，在t=0.5s时刻与物体A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开。物体C的v-t图象如图所示。试求：

（1）物块C的质量m3；

（2）在5.0s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向。

下面是一个物理演示实验，它显示：图中自由下落的物体A和B经反弹后，B能上升到比初始位置高得多的地方。A是某种材料做成的实心球，质量m1＝0.28kg，在其顶部的凹坑中插着质量m2＝0.10kg的木棍B。B只是松松地插在凹坑中，其下端与坑底之间有小空隙。将此装置从A下端离地板的高度H＝1.25m处由静止释放。实验中，A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变；接着木棍B脱离球A开始上升，而球A恰好停留在地板上。重力加速度g＝10m／s2。求：

（1）实心球A与地面碰撞之前瞬间的速度；

（2）木棍B上升的高度。