动量守恒定律_章节学习

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题型：简答题

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简答题

（选修模块3-5）

（1）下列说法中正确的是______

A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变

C．一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多能辐射3种不同频率的光子

D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型

（2）光照射到金属上时，一个光子只能将其全部能量传递给一个电子，一个电子一次只能获取一个光子的能量，成为光电子，因此极限频率是由______（金属/照射光）决定的．如图1所示，当用光照射光电管时，毫安表的指针发生偏转，若再将滑动变阻器的滑片P向右移动，毫安表的读数不可能______（变大/变小/不变）．

（3）如图2，总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为υ0，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，火箭相对于地面的速度变为多大？

正确答案

解：（1）A、β衰变放出的电子是原子核中中子转化而来的，原子核中并没有电子，所以β衰变不能说明电子是原子核的组成部分．故A错误．

B、目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变．故B正确．

C、一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，由于跃迁是随机的，最多能辐射C=6种不同频率的光子．故C错误．

D、卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型．故D正确．

故选BD

（2）根据动量守恒定律得 Mv0=-mu+（M-m）v，解得，v=．

故答案：

（1）BD

（2）金属，变小

（3）

解析

解：（1）A、β衰变放出的电子是原子核中中子转化而来的，原子核中并没有电子，所以β衰变不能说明电子是原子核的组成部分．故A错误．

B、目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变．故B正确．

C、一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，由于跃迁是随机的，最多能辐射C=6种不同频率的光子．故C错误．

D、卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型．故D正确．

故选BD

（2）根据动量守恒定律得 Mv0=-mu+（M-m）v，解得，v=．

故答案：

（1）BD

（2）金属，变小

（3）

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题型：单选题

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单选题

真空室内，有质量分别为m和2m的甲、乙两原子核，某时刻使它们分别同时获得3v和2v的瞬时速率，在一条直线上相向运动．由于它们间的斥力作用，二者始终没有接触，当甲核刚要反向运动时，乙核的速度大小为（　　）

A0

Bv

Cv

Dv

正确答案

B

解析

解：两原子核组成的系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，

甲核刚要反向时速度为零，由动量守恒定律得：m•3v-2m•2v=2mv′，

解得：v′=-v，符号表示与甲的初速度方向相反，速度大小为v；

故选：B．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，一质量为2m的小球A用长为L=0.5m的轻绳与悬点O相连，O点离地面的高为L，在O点正下方的光滑地面上放置一质量为m的小球B，将A球放置在与O点等高的位置，且将绳拉直，A、B、O在同一个竖直平面内，现将小球A由静止释放，求A、B球碰撞后，B球可能获得的最大速度．

正确答案

解：A球下落过程中，由机械能守恒有：

2mgL=×2mv02，

当两球发生弹性碰撞后，B球获得的速度最大，

以向右为正方向，由动量守恒定律得：

2mv0=2mv1+mv2，

×2mv02=×2mv12+mv22，

解得：v2=；

答：B球可能获得的最大速度为．

解析

解：A球下落过程中，由机械能守恒有：

2mgL=×2mv02，

当两球发生弹性碰撞后，B球获得的速度最大，

以向右为正方向，由动量守恒定律得：

2mv0=2mv1+mv2，

×2mv02=×2mv12+mv22，

解得：v2=；

答：B球可能获得的最大速度为．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，A为一具有光滑曲面的固定轨道，轨道底端是水平的，质量M=40kg小车B静止于轨道右侧，其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上，一个质量m=20kg的物体C以2.0m/s的初速度从轨道顶滑下，冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动．若轨道顶端与底端水平面的高度差h为0.8m，物体与小车板面间的动摩擦因数μ为0.40，小车与水平面间的摩擦忽略不计，（取g=10m/s2）求：

（1）从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间；

（2）物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离．

正确答案

解：（1）物体下滑过程机械能守恒

∴

物体与小车作用过程动量守恒mv2=（m+M）V

∴

对车动量定理有：μmgt=MV

（2）物体相对于小车板面滑动，摩擦力做功转化为系统的内能，由能量守恒有

代入数据解得：

答：（1）从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间；

（2）物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离m．

解析

解：（1）物体下滑过程机械能守恒

∴

物体与小车作用过程动量守恒mv2=（m+M）V

∴

对车动量定理有：μmgt=MV

（2）物体相对于小车板面滑动，摩擦力做功转化为系统的内能，由能量守恒有

代入数据解得：

答：（1）从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间；

（2）物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离m．

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题型：填空题

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填空题

质量是0.2kg的皮球以5m/s的水平速度与墙相碰再以3m/s的速度反弹回来，设初速度方向为正，皮球动量变化量为______kg．m/s，动能变化量为______J．

正确答案

-1.6

解析

解：规定初速度方向为正，则：△P=P2-P1=mv2-mv1=0.2×（-3）-0.2×5=-1.6kg．m/s．

动能的变化量为：==-1.6J．

故答案为：-1.6，-1.6．

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