- 弹性碰撞和非弹性碰撞
- 共16题
22．从22A 22B两题中选择一体作答。
（22A）两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相向运动。A车总质量为50kg，以2m/s的速度向右运动；B车总质量为70kg，以3m/s的速度向左运动。碰撞后，A以1.5m/s的速度向左运动，则B的速度大小为________m/s，方向向________（选填“左”或“右”）。
（22B）两靠得较近的天体组成的系统称为双星，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。设两天体的质量分别为m1和m2，则它们的轨道半径之比Rm1:Rm2=________；速度之比vm1:vm2=________。
正确答案
（22.A）0.5；左 （22.B）
解析
22A对两小孩由动量守恒定律得。22B本题属于双星问题，抓住双星的周期、角速度、引力相同，有F=mRω2得R与ω成反比，速度与R成正比
考查方向
解题思路
22A设正方向，列动量守恒矢量方程；22B双星问题，抓住双星的三个相同分析
易错点
方向性，计算
知识点
55. [选修3-5]
(1)下列说法正确的是_________．(填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分) A．原子的核式结构模型是汤姆逊最早提出来的B．氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长C．在光电效应实验申，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越小D．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 E．一重原子核变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
(2)如图所示，在光滑水平面上，A小球以速度v0运动，与原静止的B小球碰撞，碰撞后A球以v=av0(待定系数a<1)的速率弹回，并与固定挡板P发生弹性碰撞，设mB=5mA，若要求A球能追上B再相撞，求系数a应满足的条件
正确答案
(1)BCE
(2)
解析
(1)
A、原子的核式结构模型最早是由卢瑟福提出，故A错误；
B、从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的能量小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的能量，根据波长与频率成反比，则从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长”，故B正确；
C、据光电效应方程可知，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，则这种金属的逸出功越小，故C正确；
D、原子核发生衰变时要，遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律，不是质量守恒,故D错误；
E、一重原子核进行α衰变后，其衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,故E正确．故本题选BCE
(2)A、B碰撞过程中，以v0方向为正方向，根据动量守恒定律得，mAv0=-mAav0+mBvB，A与挡板P碰撞后能追上B发生再碰的条件是：av0＞vB，解得
所以α满足的条件是
考查方向
氢原子的能级公式和跃迁;原子核的结合能;动量守恒定律；机械能守恒定律
解题思路
(1)原子的核式结构模型最早是由卢瑟福提出；卢瑟福通过α粒子散射实验否定了原子的“枣糕模型”结构，提出了原子的“核式结构模型”；跃迁时辐射的能量等于两能级间的能级差，即频率与波长的关系；根据光电效应方程，可知，光电子的最大初动能只与入射光的频率以及金属本身有关；
(2)A、B碰撞过程中动量守恒，抓住碰撞后A还能追上B，即A的速度大于B的速度，求出系数α满足的条件，结合碰撞过程中有机械能损失求出α满足的条件.
易错点
(1)掌握光电效应方程与影响光电子最大初动能与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关; (2)抓住碰后A的速度大于B的速度，以及有机械能损失大于等于零进行求解.
知识点
某同学用一个光滑的半圆形轨道和若干个大小相等、可视为质点的小球做了三个有趣的实验，轨道固定在竖直平面内，且两端同高。第一次，他将一个小球从离轨道最低点的竖直高度h处由静止沿轨道下滑（h远小于轨道半径），用秒表测得小球在轨道底部做往复运动的周期为T；第二次，他将小球A放在轨道的最低点，使另一个小球B从轨道最高点由静止沿轨道滑下并与底部的小球碰撞，结果小球B返回到原来高度的1/4，小球A也上滑到同样的高度；第三次，用三个质量之比为m1:m2:m3＝5:3:2的小球做实验，如图所示，先将球m2和m3放在轨道的最低点，球m1从某一高度由静止沿轨道下滑，它们碰后上升的最大高度分别为h1、h2和h3，不考虑之后的碰撞。设实验中小球间的碰撞均无能量损失。重力加速度为g。
求：
（1）半圆形轨道的半径R；
（2）第二次实验中两小球的质量之比mA:mB；
（3）第三次实验中三个小球上升的最大高度之比h１:h２:h３。
正确答案
见解析。
解析
（1）第一次实验中，小球的运动可以看做摆长为R的单摆，根据单摆周期公式有：
所以 
（2）第二次实验中，球B从高为R处释放，设球B与球A碰撞前瞬间的速度大小为vB，碰撞后瞬间它们速度的大小分别为
所以 
又根据动量守恒定律有
所以 
（3）根据题意设球1、2、3的质量分别为5m、3m和2m。设球1与球2碰撞前后的速度分别为v1、
球1与球2碰撞过程中动量守恒，且机械能守恒，则有
解得
球2与球3碰撞过程中动量守恒，且机械能守恒，则有
解得：
在三个小球的上升过程中，根据机械能守恒定律有
解得
知识点
如图所示，两物体A、B分别与一竖直放置的轻质弹簧的两端相连接，B物体在水平地面上，A、B均处于静止状态。从A物体正上方与A相距H处由静止释放一小物体C。C与A相碰后立即粘在一起向下运动，以后不再分开。弹簧始终处于弹性限度内。用ΔE表示C与A碰撞过程中损失的机械能，用F表示C与A一起下落过程中地面对B的最大支持力。若减小C物体释放时与A物体间的距离H，其他条件不变，则
正确答案
解析
略
知识点
（1）如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：
①用频率为ν1的光照射光电管，此时电流表中有电流。调节滑动变阻器，将触头P向 端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示数U1。
②用频率为ν2的光照射光电管，重复①中的步骤，记下电压表示数U2。
已知电子的电量为e，由上述实验可知，普朗克常量h= （用上述已知量和测量量表示）。
（2）（9分）如图所示，光滑的水平面上静止着半径相同的三个小球A、B、C，其中小球A、C的质量分别为mA=m、mC=4m。现使A以初速
正确答案
（1）a （3分） 
（2）解：
以碰撞前A球的速度方向为正，A球与B球发生弹性碰撞，设碰撞后的速度分别为
解得 
B球与C球发生弹性碰撞，设碰撞后的速度分别为
解得 
故C球碰撞后的速度
由数学关系解得
解析
略
知识点
冰壶运动深受观众喜爱，图1为2014年2月第22届索契冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头。在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰，如图2。若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是选项中的哪幅图
A
B
C
D
正确答案
解析
略
知识点
扫码查看完整答案与解析