- 动量守恒定律
- 共5880题
B.(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是______
A.坐在高速离开地球的火箭里的人认为地球上的人新陈代谢变慢了
B.雷达利用超声波来测定物体的距离和方位
C.普通光源发出的光通过双缝会产生干涉现象
D.电子表的液晶显示应用了光的偏振原理
(2)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=3s时的波形图,图乙是波上x=2m处质点的振动图线.则该横波的速度为______m/s,传播方向为______.
(3)图示是一透明的圆柱体的横截面,其半径R=20cm,折射率为,AB是一条直径,今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体,试求:
①光在圆柱体中的传播速度______;
②距离直线AB多远的入射光线,折射后恰经过B点?______.
C.(选修模块3-5)
(1)下列说法中正确的是______
A.黑体热辐射强度的极大值随温度的升高向波长较大的方向移动
B.物质波和光波都是概率波
C.原子核越大,它的结合能越高,原子核中核子结合得越牢固
D.β衰变的实质是放射性原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子
(2)一个静止的质量为M的放射性原子核发生衰变,放出一个质量为m、速度大小为v的α粒子,则衰变后新原子核速度大小为______;设衰变过程中释放的核能全部转化为新原子核和α粒子的动能,真空中光速为c,则衰变过程中质量亏损为______.
(3)用不同频率的光照射某金属均产生光电效应,测量金属遏止电压UC与入射光频率ν,得到UC-ν图象,根据图象求出该金属的截止频率νC=______Hz,普朗克恒量h=______J•s
正确答案
AD
1
-x方向
≈1.73×108m/s
10 cm
BD
5.0×1014
6.4×10-34
解析
解:B、(1)A.坐在高速离开地球的火箭里的人认为地球上的人新陈代谢变慢了,故A正确.
B.雷达利用电磁波来测定物体的距离和方位,故B错误.
C.普通光源发出的光通过双缝不会产生干涉现象,因为光的频率不一样了,产生干涉的条件是要同样频率的光,故C错误.
D.电子表的液晶显示应用了光的偏振原理,故D正确.
故选AD.
(2)波上x=2m处质点在t=3s时向上振动,根据x=2m处质点在波形图向上振动得出横波沿-X方向传播.
v==1m/s.
(3)①光在圆柱体中的传播速度≈1.73×108m/s
②
设光线PC经折射后经过B点,光路图如图所示 由折射定律有: 又由几何关系有:β=2α 解①②得β=60° 光线PC离直线AB的距离CD=Rsinβ=10
cm,则距离直线AB为10
cm的入射光线经折射后能到达B点.
C.(选修模块3-5)
(1)A.黑体热辐射强度的极大值随温度的升高向波长较小的方向移动,故A错误.
B.物质波和光波都是概率波,故B正确.
C.原子核越大,它的结合能越高,比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固原,故C错误.
D.β衰变的实质是放射性原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子,故D正确.
故选BD.
(2)根据动量守恒定律研究整个原子核:
0=mv+(M-m)v′
v′=
则衰变后新原子核速度大小为 ;
设衰变过程中释放的核能全部转化为新原子核和α粒子的动能,真空中光速为c,
E=mv2+
(M-m)(
)2=△m′C2△m′=
(3)用不同频率的光照射某金属均产生光电效应,测量金属遏止电压UC与入射光频率ν,得到UC-ν图象,当UC=0时,刚好发生光电效应. eUC=hν-W0当UC=0时,刚好发生光电效应,根据图象求出该金属的截止频率νC=5.0×1014Hz,
根据图象的斜率k=,得普朗克恒量h=6.4×10-34J•s
故答案为:B.
(1)AD
(2)1,-X方向
(3)1.73×108m/s,10 cm
C、(1)BD
(2),
(3)5.0×1014,h=6.4×10-34
(1)2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器,通过(钙48)轰击(锎249)发生核反应,成功合成了第1 18号元素,这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素,实验表明,该元素的原子核先放出3个相同的粒子x,再连续经过3次α衰变后,变成质量数为282的第112号元素的原子核,则上述过程中的粒子x是______
A.中子 B质子 C.电子 D.α粒子
(2)如图所示,质量为6kg的小球A与质量为3kg的小球B,用轻弹簧相连后在光滑的水平面上以速度v0向左匀速运动,在A球与左侧墙壁碰,撞后两球继续运动的过程中,弹簧的最大弹性势能为4J,若A球与左墙壁碰撞前后无机械能损失,试求v0的大小:
正确答案
解:(1)第118号元素的电荷数为118,第112号元素的电荷数是112,则根据电荷数守恒得粒子x是:118-3×2-112=0.故该粒子x是中子.故选A
(2)由于A球与左墙壁碰撞前后无机械能损失,所以A球与左侧墙壁碰撞后的速度大小仍为v0,方向水平向右.由题意分析可知,在A球与墙壁碰撞后继续运动的过程中,当两球的速度相同时,弹簧的弹性势能最大,根据系统的动量守恒和机械能守恒,得:
mAv0-mBv0=(mA+mB)v
=
联立解得:v0==1m/s
故答案为:(1)A;(2)v0的大小是1m/s.
解析
解:(1)第118号元素的电荷数为118,第112号元素的电荷数是112,则根据电荷数守恒得粒子x是:118-3×2-112=0.故该粒子x是中子.故选A
(2)由于A球与左墙壁碰撞前后无机械能损失,所以A球与左侧墙壁碰撞后的速度大小仍为v0,方向水平向右.由题意分析可知,在A球与墙壁碰撞后继续运动的过程中,当两球的速度相同时,弹簧的弹性势能最大,根据系统的动量守恒和机械能守恒,得:
mAv0-mBv0=(mA+mB)v
=
联立解得:v0==1m/s
故答案为:(1)A;(2)v0的大小是1m/s.
(2015•奉化市校级模拟)如图所示,半径分别为R和r(R>r)的甲、乙两光滑圆轨道放置在同一竖直平面内,两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个质量均为m的小球夹住,但不拴接.同时释放两小球,弹性势能全部转化为两球的动能,若两球获得相等动能,其中一只小球恰好能通过最高点.
(1)弹簧释放的弹性势能?
(2)另一个小球通过最高点时对轨道的压力是多少?
(3)若两小球恰好落到同一点,求CD的最大长度.
正确答案
解:(1)由题意可以判断到a球恰好过最高点,最高点的速度为v1,
解得:
b球过最高点时的速度大小为v2,两球获得相同的动能,根据能量守恒,有:
(2)因为两球弹开时具有相同的动能,则
最高点有:
解得:
由作用力和反作用力可得小球通过最高点时对轨道的压力为,
(3)ab两球离开轨道后做平抛运动,CD的距离等于两球平抛运动的水平距离之和,
a球运动的时间,所以a球水平位移
=2R,
设b球到达最高点的速度vb,则
…①,
b球运动的时间…②,
b球的水平位移…③
由①②③解得:xb=2
则CD=xa+xb=2R+2.
答:(1)弹簧释放的弹性势能为5mgR;
(2)另一个小球通过最高点时对轨道的压力是;
(3)若两小球恰好落到同一点,CD的最大长度为2R+2.
解析
解:(1)由题意可以判断到a球恰好过最高点,最高点的速度为v1,
解得:
b球过最高点时的速度大小为v2,两球获得相同的动能,根据能量守恒,有:
(2)因为两球弹开时具有相同的动能,则
最高点有:
解得:
由作用力和反作用力可得小球通过最高点时对轨道的压力为,
(3)ab两球离开轨道后做平抛运动,CD的距离等于两球平抛运动的水平距离之和,
a球运动的时间,所以a球水平位移
=2R,
设b球到达最高点的速度vb,则
…①,
b球运动的时间…②,
b球的水平位移…③
由①②③解得:xb=2
则CD=xa+xb=2R+2.
答:(1)弹簧释放的弹性势能为5mgR;
(2)另一个小球通过最高点时对轨道的压力是;
(3)若两小球恰好落到同一点,CD的最大长度为2R+2.
如图所示,光滑水平面上,A、B两球沿同一直线相向运动,已知mA=3kg,vA=5m/s,mB=4kg,vB=2m/s,以向右为正,则两球碰后的速度V′A、V′B,可能为( )
正确答案
解析
解:两球组成的系统动量守恒,以向为正方向,如果两球发生完全弹性碰撞,由动量守恒定律得:
mAvA+mBvB=mAvA′+mBvB′,
由机械能守恒定律得:mAvA2+
mBvB2=
mAvA′2+
mBvB′2,
代入数据解得:vA′=-3m/s,vB′=4m/s;
如果两球发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得:
mAvA+mBvB=(mA+mB)v,
代入数据解得:vA′=vB′=v=1m/s;
故AC正确,BD错误;
故选:AC.
如图所示,一质量为M、长为L的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M.现以地面为参照系给A、B以大小相等、方向相反的初速度V0,使A开始向左运动、B开始向右运动,最后A刚好没有滑离B板.求:
(1)它们最后的速度大小和方向
(2)A、B系统损失的机械能
(3)小木块A向左运动到达的最远方(从地面上看)离出发点的距离.
正确答案
解:(1)A刚好没有滑离B板时,VA=VB=V,A在B的最左端,设向右为正方向,则有:
MV0-mV0=(M+m)V
解得:,
因m<M,则V>0,说明共同速度方向向右.
(2)A、B系统损失的机械能:
(3)当A向左减速为零时,设A离出发点向左最远为S,对A由动能定理有:
A、B系统损失的机械能转化为热能:
由上两式得:
答:
(1)它们最后的速度大小为,速度方向向右.
(2)A、B系统损失的机械能为.
(3)小木块A向左运动到达的最远方(从地面上看)离出发点的距离为.
解析
解:(1)A刚好没有滑离B板时,VA=VB=V,A在B的最左端,设向右为正方向,则有:
MV0-mV0=(M+m)V
解得:,
因m<M,则V>0,说明共同速度方向向右.
(2)A、B系统损失的机械能:
(3)当A向左减速为零时,设A离出发点向左最远为S,对A由动能定理有:
A、B系统损失的机械能转化为热能:
由上两式得:
答:
(1)它们最后的速度大小为,速度方向向右.
(2)A、B系统损失的机械能为.
(3)小木块A向左运动到达的最远方(从地面上看)离出发点的距离为.
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