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简答题

【物理—物理3-5】(1)物理学家常常根据物理实验观察到的现象提出假设,并用假设解释一些物理现象,进而建立新理论。玻尔关于氢原子结构的理论便是这种研究方法的成功典范。玻尔理论是根据下列哪些现象提出的______________  

a.a粒子散射实验现象             b.慢中子轰击铀核产生的裂变现象

c.天然放射现象                  d.氢原子光谱的不连续现象

(2)如图所示,球1和球2静止在光滑水平面上的B点,由于某种内力的作用两球反向弹开,球2与右端的墙壁发生弹性碰撞,结果在t时刻两球在A点发生完全非弹性碰撞。已知AB=BO=S,两球均可看作质点,求:两球在A点碰后的共同速度大小。

正确答案

(1)AD(2)

试题分析:(1)根据a粒子散射实验现象以及氢原子光谱的不连续现象提出的

(2)设1、2两球质量分别为m1m2,两球弹开时的速度大小分别为v1v2.根据题意及动量守恒定律得:

  ........2分

v2=3v1=3S/t   ........1分

 .....2分

解得:   ......1分

点评:在分析动量守恒问题的时候一定要注意物体的始末状态,如果涉及两个方向上的运动,则需要规定正负方向,

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如图所示,质量为m的木块静止在光滑水平面上,一质量也为m的子弹以速度v0水平射入木块,子弹恰好未从木块中射出。设木块对子弹的阻力为恒力,其大小为F。

(1)求木块的长度L;

(2)如果其他条件不变,只是将木块固定在水平面上,以子弹射入木块时为计时起点,以t0表示子弹运动到木块最右端的时刻,请你在下面给出的坐标系中定性画出子弹在0~t0这段时间内的速度随时间变化的图线。(图中标出了子弹的初速度v0和未固定木块时子弹与木块的共同速度v。)

正确答案

(1)(2)见下图

本题中子弹穿木块时系统不受外力,水平方向动量守恒,以为子弹与木块最后速度相同,所以

(1)设子弹与木块的共同速度为v

                   ①

Q=FL=m

由以上各式解得

                  ⑥

(2)见下图

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如图所示,两块大小不同、质量分别为M和m的圆形薄板(厚度不计),半径分别为R和r,M=3m,两板之间用一根长为L=0.4m的轻绳相连结,开始时两板水平放置并叠合在一起处在静止状态,在其正下方0.8m处有一固定支架C,支架上有一半径为R'(r<R'<R)的圆孔,圆孔与两薄板中心均在圆孔中心轴线上,今使两板一起无初速自由下落,空气阻力忽略不计.大板与支架C发生没有机械能损失的弹性碰撞,碰撞后,两块板即分离,直到轻绳绷紧,在轻绳绷紧的瞬间,两板便获得共同速度.试求这个共同速度的大小.(g取m/)

正确答案

1.5m/s

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如图所示,质量M的水平木板静止在光滑的水平地面上,板的左端放一质量为m的铁块,现给铁块一个水平向右的瞬时冲量使其以初速度开始运动,并与固定在木板另一端的弹簧相碰后返回,恰好又停在木板左端,求:

  (1)整个过程中系统克服摩擦力做的功.

  (2)若铁块与木板间的动摩擦因数为m ,则铁块对木块相对位移的最大值是多少?

  (3)系统的最大弹性势能是多少?

正确答案

(1)(2)(3)

(1)系统动量守恒,铁块重新到达木板左端时,两者速度相等,设为v,全程克服摩擦力做功为W,则

  (2)铁块从左向右相对木板位移由零到最大过程中,克服摩擦力做的功为全程克服摩擦力做的功W的一半,设相对位移的最大值为s,则W=2f·sfmmg

  (3)弹簧压缩到最短时,铁块对木板的相对速度为零,此时弹簧的弹性势能最大

  

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在地面上有竖直放置的静止物体A和B,A、B之间用不计质量的轻弹簧栓接在一起,弹簧的劲度系数k=l00N/m,A、B的质量均为lkg,现用F=20N的竖直向上恒力作用在物体A上,使A竖直上升,重力加速度g=l0m/s2,设弹簧始终是在弹性限度内,空气阻力不计。求:

小题1:从力F开始作用到物体B刚离开地面的过程中拉力F做的功;

小题2:物体B刚离开地面时物体A的速度大小;

小题3:设物体B刚离开地面时弹簧的总长度为L,当B离开地面以后,弹簧第一次出现总长度等于L时,物体A、B的速度各为多大。

正确答案

小题1:4J

小题2:2m/s

小题3:

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