热门试卷

解：（1）由v-t图可知，在第1s内，A、B的加速度大小相等，均为：a=2m/s2．

根据牛顿第二定律得：物体A、B所受的摩擦力均为 f=ma=1×2N=2N，方向相反．

根据牛顿第三定律，车C受到A、B的摩擦力大小相等，方向相反，合力为零，故小车保持静止状态．

（2）以三个物体组成的系统为研究对象，取向右为正方向，设系统最终的速度为v，

由系统动量守恒得：mvA+mvB=（2m+M）v

代入数据，解得：v===0.4m/s，方向向右．

由系统能量守恒得：f（sA+sB）=+-

解得A、B的相对位移，即车的最小长度：s=sA+sB=4.8m．

（3）1s后A继续向右减速滑行，小车与B一起向右加速运动，最终达到共同速度v．

在该过程中，对A，运用动量定理得：-f△t=mv-mvA；

由图知 vA=2m/s

解得：△t===0.8s．

即系统在t=1.8s时达到共同速度，此后一起做匀速运动．

在t=1.0s～3.0s时间内的v-t图象如图所示．

答：（1）小车在l.0s内保持静止状态．

（2）要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为4.8m．

（3）A、B在t=1.0s～3.0s时间内的v-t图象如图．

解：（1）A、发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能为：Ek=hv-W，W为逸出功，由此可知光电子的最大初动能随着入射光的频率增大而增大，与光照强度无关，故A、B错误，

C、光照强度减弱，单位时间内照射到金属表面的光子数目减小，因此单位时间内产生的光电子数目减小，故C正确；

D、能否发生光电效应与光照强度无关，故D错误．

故选C．

（2）对甲、乙碰撞动量守恒m乙v0=m甲v1+m乙v2，

解得：v2==2m/s

对木块、向左做匀加速运动a=μg=2m/s2

乙车和木块，动量守恒m乙v2=（m乙+m木）v

解得v==1.6m/s

所以滑行时间t==0.8s

故答案为：（1）C；

（2）小物体在乙车上表面滑行0.8s时间相对乙车静止．

解：在A→B过程中：m机械能守恒（凹槽与小球组成的系统动量不守恒）

…①

解得：

（2）在B→C过程中：凹槽与小球组成的系统动量守恒，机械能守恒，设凹槽质量为M，则小球到达最高点C时，M、m具有共同末速度．

mvB=（M+m）vC…②

…③

由①②③式得：

（3）在A→B过程中，竖墙对凹槽的冲量等于竖墙对系统的冲量，使得m获得水平动量，则，方向水平向右，

在A→C过程中：系统竖直方向上的合冲量为零，即地面对凹槽的冲量I2大小与竖直向下的Mg的冲量和mg的冲量之和的大小相等，则，方向竖直向上．

答：（1）小球到达B点的速度为；

（2）小球到达C点的速度为；

（3）在这段时间t里，竖直墙壁对凹槽的冲量大小为，方向水平向右，地面对凹槽的冲量大小为，方向竖直向上．

解：（1）由题意：=3

得：n=3；

最高能级的能量值是：E===-1.51eV．

故答案为：3；-1.51；

（2）两球滑下到相碰前，由机械能守恒：

mgR=mv2…①

两球碰撞时，设向左为正方向，由动量守恒：

（m2-m1）v=（m1+m2）v1…②

两球共同上滑，由机械能守恒：

（m1+m2）v12=（m1+m2）gR（1-cos60°）…③

解得：m2=（3+2）kg…④

答：m2的大小为（3+2）kg．

解：①设B、C碰撞后的瞬间速度为v1，以B的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mBv0=（mB+mC）v1…①

代入数据得：v1=2m/s…②；

②由题意可知当A、B、C速度大小相等时弹簧的弹性势能最大，设此时三者的速度大小为v2，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

（mA+mB）v0=（mA+mB+mC）v2…③

设弹簧的最大弹性势能为EPm，则对B、C碰撞后到A、B、C速度相同过程中，由能量守恒定律得：

mAv02+（mB+mC）v12=（mA+mB+mC）v22+EPm…④

由②③④并代入数据得：EPm=12J；

答：①B、C碰撞刚结束时的瞬时速度的大小为2m/s；

②在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能为12J．

解：（1）物体m与M1作用的过程中，系统水平方向动量守恒，

根据动量守恒定律得：mv1+M1v2=0

整个过程中，系统机械能守恒，则有：

解得：

（2）m滑上M2的过程中，系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒，则有：

mv1+M2v2=（m+M2）v，

，

联立解得：h=

答：（1）物体m离开M1时的速率为；

（2）弧形槽M2的高度h为．

解：子弹和木块最后共同运动，相当于完全非弹性碰撞．子弹射入木块过程中系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mv0=（M+m）v，

从能量的角度看，该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能．

设子弹、木块的位移大小分别为s1、s2，如图所示，

显然有：s1-s2=d 

对子弹，由动能定理得：

-fs1=mv2-mv02

对木块运用动能定理：

fs2=Mv2-0，

解得：f=，s2=d；

答：①木块对子弹的平均阻力f的大小为；

②该过程中木块前进的距离为d．

解：选取A与B组成的系统为研究的对象，选取向右的方向为正方向，设小球A与小球B碰撞前的速度大小为v0．

小球下滑的过程中机械能守恒，得：

根据弹性碰撞过程动量守恒和机械能守恒得：

mAv0=mAvA+mBvB

据题意：vA=-vB

联立解得：

答：碰撞结束时A球的速度大小是．

解：锤自由下落，碰桩前速度v1向下，-----①

碰后，已知锤上升高度为（h-l），故刚碰后向上的速度为  

 ------②

设碰后桩的速度为V，方向向下，由动量守恒，mv1=MV-mv2----------③

桩下降的过程中，根据动能定理，---------④

联立①②③④各式可得

；

泥土对桩的作用力F为2.1×105N．

解：（1）设小球摆动到最低点速度为v0，绳对小球拉力为T，由机械能守恒定律得：

代入数据解得：v0=4m/s

由牛顿第二定律得：

解得：

（2）设碰后小球、滑块速度分别为v1和v2，

由图象可得：

得：v1=2m/s，或

规定向右为正方向，小球与滑块碰撞过程动量守恒，得：

m0v0=m0v1+mv2

代入数据解得：v2=4m/s，或

计算碰撞前后的总动能可知：，合理

而 ，不合理

所以碰后滑块速度只能取：v2=4m/s

（3）当滑块和长木板共速时滑块恰好在木板的最右端，设板长为l1．由动量守恒得：

mv2=（m+M）v3

由功能关系得：

联立并代入数据解得：l=1m

答：（1）碰前瞬间绳子对小球拉力的大小是30N；

（2）碰后瞬间滑块速度的大小是4m/s；

（3）要使滑块不会从木板上滑下，则木板的长度应滿足l=1m．