题目列表(包括答案和解析)
如图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上。一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计)。今将小球拉至悬线与竖直位置成600角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g。求:
(1)小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是多大?
(2)小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大?
(3)平板车P的长度为多少?
如图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g.求:
(1)小物块Q离开平板车时速度为多大?
(2)平板车P的长度为多少?
(3)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少?
(12分)如图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M:m=4:1,重力加速度为g.求:
(1)小物块Q离开平板车时速度为多大?
(2)平板车P的长度为多少?
(3)小物块Q落地时距小球的水平距离为多少?
1.答案:A 根据核反应方程中质量数和电荷数守恒可得.
2.答案:A 由衰变规律,质量数不变,质子数增加1,比质子增加2,所以发生2次衰变.
3.答案:B 由动能定理知功相同,结合前动能相同,,因此,碰撞过程动量守恒,,故碰后速度v一定与PA相同,向右.
4.答案:C 根据爱因斯坦的质能方程知,
,,
=92.16MeV.
5.答案:B小球与墙壁碰撞后,如果无能量损失,则小球应以相同的速率返回,这种情况动量变化量最大等于2mv,动能变化量最小为零,所以②正确;如果小球与墙壁碰后粘在墙上,动量变化量最小等于mv,动能变化量最大等于,所以④正确.
6.答案:D 由可知X粒子为.
7.答案:D 利用放射线消除有害静电是利用射线的电离性,使空气分子电离成倒替,将静电泄出;射线对人体细胞伤害太大,因此不能用来人体透视,在用于治疗肿瘤时要严格控制剂量;DNA变异并不一定都是有益的,也有时发生变害的一面.
8.答案:A ,,,
根据,可得,则.
9.答案:D 由动量守恒定律pA=pA/+pB,再由德布罗意波长公式λ=h/p,得到
h/λ1=h/λ2+h/λ3.
10.答案:D 平台光滑,说明小孩和木板组成的系统动量守恒.小孩从木板右端B向左端A走动时,木板将沿平台向右移动,二者相对于平台的动量的大小相等,即。设经过时间小孩走到A端,则,即,又m。联立二式解得,m.此时,木板的重心已向右移到了平台上,即使小孩从左端A离开木板,木板也不会翻倒,故D正确.
11.答案:(1)根据题意得,ON+e,e+e2.(2分)
(2)B正确. (2分)
(3)根据E=h=mc2和c=/υ可得=h/mc. (2分)
(4)根据同位素的用途,半衰期应极短. (2分)
12.答案:(1)接通打点计时器的电源 (2分) 放开滑块1 (2分) (2)0.620 (2分) 0.618 (2分) (3)纸带与打点计时器限位孔有摩擦(4分)
解析:作用前系统的总动量为滑块1的动量p0=m1v0.
v0=0.2/0.1=
块2的动量和,且此时两滑块具有相同的速度v,v=0.168/0.14=1.
p=(m1+m2)v=(0.310+0.205)×1.2=0.
13.解析:水从h高处落下可认为是自由落体运动,速度为v,则(2分)
m/s①(2分)
设在很短时间t内有质量为m的水落到石头上,以它为研究对象,设石头对水的平均作
用力为F,取竖直向下为正方向,由动量定理得,②,而③
(5分)
由①②③式代入数据解得,N(2分)
根据牛顿第三定律可知,水对石头的反作用力=N. (2分)
14.解析:设X衰变时放出的α粒子的速度为,在磁场中做匀速圆周运动的半径为r,则由上图可知,
(1分)又=,(1分)
所以.(2分)
因衰变过程中动量守恒,故有,(2分)
.(2分)
衰变过程中释放的能量为(2分)
由爱因斯坦质能方程,得(2分)
故原子核X的质量为.(2分)
15.解析:(1)可发射6种频率的光子(4分)
(2)由玻尔的跃迁规律可得光子的能量为,代入数据得E=2.55eV(3分)
(3)E只大于铯的逸出功,故光子只有照射铯金属上时才能发生光电效应.
根据爱因斯坦的光电效应方程可得光电子的最大初动能为(3分)
代入数据得,eV(或1.0×10-19J)(3分)
16.解析:(1)A、B碰撞过程中满足动量守恒,mAvA=mAv1+mBvB(2分)
得vB=2.
方向沿斜面向上(1分)
(2)设经过时间T=0.60s,A的速度方向向上,此时A的位移m(1
分)
B的加速度aB=gsinθ=
B的位移m(1分)
可见A、B将再次相碰,违反了题意,因此碰撞后A先做匀减速运动,速度减为零后,
再做匀加速运动.(1分)
对A列出牛顿第二定律:mAgsinθ+μmgcosθ-F=mAa1,(2分)
mAgsinθ-μmgcosθ-F=mAa2,(2分)
v1=a1t1,v2=a2(T-t1) (2分)
解得F=0.6N(1分)
17.解析:解:以彗星和撞击器组成的系统为研究对象,设彗星的质量为M,初速度为v01,撞击器质量m=
由动量守恒定律得:
① (4分)
由于M远大于m,所以,上式可以化为:
②(4分)
解得: ③(2分)
由题给信息知,撞击后彗星的运行速度改变了0.
m/s ④ (3分)
代入③式解得 M≈4×
18.解析:(1)小球由静止摆到最低点的过程中,有(2分)
(1分)
小球与物块Q相撞时,没有能量损失,动量守恒,机械能守恒,
,(1分)
,(1分)
解得,,(1分)
二者交换速度,即小球静止下来,而(1分)
Q在平板车上滑行的过程中,有(1分)
(1分)
小物块Q离开平板车时,速度为(1分)
(2)由能的转化和守恒定律,知(1分)
(1分)
解得,(1分)
(3)小物块Q在平板车上滑行过程中,对地位移为s,则
(1分)
解得,(1分)
平抛时间(1分)
水平距离(1分)
Q落地点距小球的水平距离为(1分)
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