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简答题

(9分)如图所示,质量均为m的A、B两球,以轻质弹簧连接后置于光滑水平面上,开始弹簧处于自然状态。一质量为的泥丸P以水平速度v0沿A、B连线向A运动,击中A并粘合在一起,求以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。

正确答案

试题分析: (1)

(2)设P与A球粘在一起时的共同速度为,由动量守恒定律可得:

当弹簧压缩至最短时,B与A的速度相等,设此速度为,由动量守恒定律可得:

联立两式可得:

弹簧压缩至最短时储存在弹簧中的势能最大,设为,由能量守恒定律可得:

解得:

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简答题

如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为的相同小球A、B、C。现让A球以的速度向B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,碰后C球的速度。求:

(1)A、B两球碰撞后瞬间的共同速度;

(2)两次碰撞过程中损失的总动能。

正确答案

(1)1m/s(2)1.25J

试题分析:①A、B相碰满足动量守恒           

得两球跟C球相碰前的速度                         

②两球与C球相碰同样满足动量守恒

得两球碰后的速度                               

两次碰撞损失的动能

点评:本题考查了动量守恒定律的应用以及能量守恒定律的应用

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简答题

两个分别具有动能E1=1MeV的氘核正面相碰,结果出现生成氦核(He)的核反应,粒子和核的名称及它们的质量分别为:n:1.0087u,H:1.0078u,H:2.0141u,He:3.0160u求出粒子的动能.

正确答案

核反应方程为:H+H→He+n,

H,He,n的质量分别为ml、m2、m3,反应后的总动能为E.

由能量守恒得2El+2mlc2=(m2+m3)c2+E则:

E=2El+(2m1+m2一m3)c2=2×1+(2×2.0141+3.0160-1.0087)×931=5.25MeV

在碰撞的过程中,动量守恒,可得

m2υ2=m3υ3,又===

上式中只有En,E2都未知,而En+E2=E,则合分比定理将上式变为

=

故放出粒子的动能En=(E2+En)=E=×5.25=3.9MeV.

答:粒子的动能为3.9MeV.

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简答题

如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱,木箱相对于冰面的速度为v,接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹后被小明接住,求小明接住木箱后三者共同速度的大小。

正确答案

v/2

试题分析:取向左为正方向,根据动量守恒定律 有推出木箱的过程:

     1分

接住木箱的过程: 1分

解得 共同速度        2分

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简答题

(1)下列说法中正确的是(    )

A.光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象

B.一群处于n=3能级激发态的氢原子,自发跃迁时能发出3种不同频率的光

C.放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1

D.汤姆生通过α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型

(2)如图所示,滑块A质量为2m,滑块B质量为m,滑块C的质量为0.5m,开始时,A、B分别以v1,v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动,现将C无初速度的放在B上,并与B粘合不再分开,此时A与B相距较近,B与挡板相距足够远。若B与挡板碰撞后以原速率返弹,A与B碰撞后粘合在一起,为使B能与挡板碰撞两次,v1v2应满足什么关系?

正确答案

(1)(5分)BC

(2)(10分)解:对B、C组成的系统由动量守恒定律得:

mv2=1.5mv3  ① (2分)  

即v3=    ② (2分)

要使B能与挡板碰撞两次,v1v3应满足关系

         ③   (2分)

    ④   (2分)

综合解得     ⑤  

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