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    在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光致冷”的技术。若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光致冷”与下述的力学模型很相似。

    一辆质量为m的小车（一侧固定一轻弹簧），如图所示以速度V0水平向右运动，一个动量大小为p，质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短，接着被锁定一段时间△T，再解除锁定使小球以大小相同的动量P水平向右弹出，紧接着不断重复上述过程，最终小车将停下来。设地面和车厢均为光滑，除锁定时间△T外，不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间。求：
    （1）小球第一次入射后再弹出时，小车的速度的大小和这一过程中小车动能的减少量。
    （2）从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间。
    （1）     （2）
    （1）用V1表示小球第一次弹出后小车的速度，V2表示小球第二次弹出后小车的速度，Vn表示小球第n次弹出后小车的速度， 小球射入小车和从小车中弹出的过程中，小球和小车所组成的系统动量守恒。由动量守恒定律得     由此得    （2分）
     此过程中小车动能减少量  （2分）
    （2）小球第二次入射和弹出的过程，及以后重复进行的过程中，小球和小车所组成的系统动量守恒。由动量守恒定律得  由上式得      （2分）
    同理可得    （2分）
    要使小车停下来，即Vn=0，小球重复入射和弹出的次数为     （1分）
    故小车从开始运动到停下来所经历时间为     （1分）
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （19分）如图所示，质量为，长为L=0．50 m，高为h=0．20 m的木块A放在水平地面上，质量为的小木块B（可视为质点）放在木块A的右端，质量为、初速度大小为的子弹C从A的左端水平射入并和它一起以共同速度运动（射入时间忽略不计）．若A、B之间接触面光滑，A和地面之间的动摩擦因数为=0．25，取g=10m/．求：
    （1）子弹刚射入木块A后它们的共同速度；
    （2）子弹射入A后到B落地的时间t；
    （3）A滑行的总的路程s．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，左端与竖直墙壁接触．现打开右端阀门K，气体往外喷出，设喷口面积为S，气体密度为r，气体往外喷出的速度为v，则气体刚喷出时钢瓶左端对竖直墙的作用力大小是
    A．rnSB．C．D．rn2S

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （6分）质量为10g的小球甲在光滑的水平桌面上以30cm/s的速率向右运动，恰遇上质量为50g的小球乙以10cm/s的速率向左运动，碰撞后，小球乙恰好静止。那么，碰撞后小球甲的速度多大？方向如何？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    质量为1kg的小球A以4 m/s的速度与质量为2kg的静止小球B正碰.关于碰后A、B 的速度vA与vB，下面哪些是可能的
    A. vA="1" m/s，vB="3" m/s            B. vA=－4 m/s，vB="4" m/s
    C. vA=vB="4/3" m/s                 D. vA=－1 m/s，vB="2.5" m/s

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，质量为M，半径为R的光滑圆环静止在光滑水平面上，有一质量为m的小滑块从与环心O等高处开始无初速下滑到达最低点时，滑块发生的位移为                           （   ）
    A．B．
    C．D．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分）如图所示，O为一水平轴。细绳上端固定于O轴，下端系一质量m=1.0kg的小球，原来处于静止状态，摆球与平台的B点接触，但对平台无压力，摆长为l=0.60m。平台高BD=0.80m。一个质量为M=2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与摆球发生正碰，碰后摆球在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力T恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面的C点，DC=1.2m。求：质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    质量为M的小车在光滑水平地面上以速度v0匀速向右运动。当车中的沙子从底部的漏斗中不断向下流出车外时，车子速度将
    A．小于v0B．不变保持v0C．大于v0D．无法确定

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    静止在水面上的船长为L、质量为M，一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，人对河岸的位移大小是         

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    同步练习册答案