1、选择题 在“验证动量守恒定律”的实验中,下列关于小球落点的说法,正确的是(?)
A.如果每次入射小球从同一点无初速释放,重复几次的落点一定是重合的
B.由于偶然因素存在,重复操作时,小球的落点不重合是正常的,但落点应当比较密集
C.测定P点位置时,如果重复10次的落点分别为P1、P2、P3……P10,则OP应取OP1、OP2、OP3……OP10的平均值,即
=
(OP1+OP2+…+OP10)
D.用半径尽量小的圆,把P1、P2、P3……P10圈住,这个圆的圆心即是入射小球落点的平均位置P
参考答案:BD
本题解析:由于操作中,每一次的状态都很难完全重复,所以选B.应舍弃那些落点误差大或者错误的点子,选择落点集中的区域寻找平均落点,故D对.
本题难度:简单
2、选择题 两个小球在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,B球在前,A球在后,MA="1kg," MB="2kg," vA=6m/s, vB=2m/s, 当A球与B球发生碰撞后,A、B两球速度可能为
A. vA=5m/s, vB=2.5m/s B. vA=2m/s, vB=4m/s
C . vA=" -4m/s," vB=7m/s D. vA=7m/s, vB=1.5m/s
参考答案:B
本题解析:分析:两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量守恒;碰撞过程中系统机械能可能有一部分转化为内能,根据能量守恒定律,碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能;同时考虑实际情况,碰撞后A球速度不大于B球的速度.
解答:解:考虑实际情况,碰撞后A球速度不大于B球的速度,因而AD错误,BC满足;
两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量守恒,ABCD均满足;
根据能量守恒定律,碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能,碰撞前总动能为22J,B选项碰撞后总动能为18J,C选项碰撞后总动能为57J,故C错误,B满足;
故选B.
点评:本题碰撞过程中动量守恒,同时要遵循能量守恒定律,不忘联系实际情况,即后面的球不会比前面的球运动的快!
本题难度:一般
3、计算题 质量为m的小球A在光滑水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰后,以
的速率反弹,试通过计算判断发生的是不是弹性碰撞.
参考答案:碰撞为弹性碰撞
本题解析:以两球组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以A球的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
,解得:
,碰后系统的总动能
,则碰撞前后系统机械能没有损失,则碰撞为弹性碰撞.
本题难度:一般
4、简答题 (选修模块3-5)
(1)下列说法正确的是______
A.康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性
B.α粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径
C.氢原子辐射出一个光子后能量减小,核外电子的运动加速度减小
D.比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢靠,原子核越稳定
(2)一个高能γ光子,经过重核附近时与原子核场作用,能产生一对正负电子,请完成相应的反应方程:γ→______.
已知电子质量me=9.10×10-31kg,光在真空中的传播速度为速为c=3.00×108m/s,则γ光子的能量至少为______J.
(3)一质量为M的航天器远离太阳和行星,正以速度v0在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出质量为m的气体,气体向后喷出的速度大小为v1,求加速后航天器的速度大小.(v0、v1均为相对同一参考系的速度)
参考答案:(1)A、康普顿效应说明光具有粒子性,电子的衍射说明粒子具有波动性.故A错误.
B、α粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径.故B正确.
C、氢原子辐射出一个光子后能量减小,则轨道半径减小,根据ke2r2=ma知,电子的加速度增大.故C错误.
D、比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢靠,原子核越稳定.故D正确.
(2)一个高能γ光子,经过重核附近时与原子核场作用,能产生一对正负电子,根据电荷数守恒、质量数守恒有:γ→?0-1e+?01e.根据爱因斯坦质能方程得,△E=△mc2=2mec2=1.64×10-13J.
(3)设加速后航天器的速度大小为v,由动量守恒定律有Mv0=-mv1+(M-m)v
解得 v=Mv0+mv1M-m.
故答案为:(1)BD? (2)?0-1e+?01e?1.64×10-13J
(3)v=Mv0+mv1M-m.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,质量分别为m1和m2、大小相同的两物块,分别以速度v1和v2沿固定斜面向下匀速滑行,且v1>v2,m2的右端装有轻质弹簧,在它们发生相互作用后又分开.则在m1和m2相互作用的过程中,下列说法中正确的是( )
A.由于有重力和摩擦力,所以该过程动量不守恒
B.由于系统所受合外力为零,所以该过程动量守恒
C.若相互作用过程中,m1的速度不反向,则该过程动量守恒
D.若相互作用过程中,m1的速度反向,则该过程动量守恒