1、简答题 质量为M=3kg平板车放在光滑的水平面上,在平板车的最左端有一小物块(可视为质点),物块的质量为m=1kg,小车左端上方如图固定着一障碍物A,初始时,平板车与物块一起以水平速度v=2m/s向左运动,当物块运动到障碍物A处时与A发生无机械能损失的碰撞,而小车可继续向左运动.取重力加速度g=10m/s2.
(1)设平板车足够长,求物块与障碍物第一次碰撞后,物块与平板车所能获得的共同速率;
(2)设平板车足够长,物块与障碍物第一次碰撞后,物块向右运动所能达到的最大距离是s=0.4m,求物块与平板车间的动摩擦因数;
(3)要使物块不会从平板车上滑落,平板车至少应为多长?
参考答案:(1)1m/s;(2)0.5;(3)1.6m
本题解析:(1)物块与障碍物碰后物块和小车系统动量守恒,故有
Mv0-mv0="(M+m)v?" ①
代入数据得v="1m/s?" ②
(2)物块第一次与障碍物碰后向右减速到零,向右运动最远
? ③
代入数据得μ="0.5?" ④
(3)物块多次与障碍物碰撞后,最终与平板车同时停止.设物块在平板车上运动的距离为l,那么由系统能量守恒有
? ⑤
代入数据得l="1.6m?" ⑥
所以要使得物块不滑出平板车,平板车长度至少为1.6m.
本题难度:一般
2、选择题 某同学在做“碰撞中的动量守恒”的实验时测量了几个长度,你认为下述长度的测量没有必要的是…(?)
A.小球飞出桌面后的水平距离
B.两小球的直径
C.桌面离地面的高度
D.小球每次从斜槽上滚下的高度
参考答案:CD
本题解析:因两小球从同一高度做平抛运动,下落时间相等,不必测量桌面高度,选C.只要两小球从同一高度由静止滚下就行,这样便可以保证入射小球每次做平抛运动的初速度相等,选D.
本题难度:简单
3、选择题 如图6-2-14所示,A、B两物体彼此接触静止于光滑的水平桌面上,物体A的表面是半径为R的光滑圆形轨道,物体C由静止开始从P点释放.设三个物体的质量均为m,C刚滑到最低点时的速率为v,则( )
图6-2-14
A.当C第一次滑到最低点时,A和B开始分离
B.当C滑到A左侧最高点时,A的速率为方向向左
C.A一定会从桌面的左边滑出
D.B一定会从桌面的右边滑出
参考答案:ACD
本题解析:A、B、C组成的系统在水平方向不受外力,故系统水平方向上动量守恒,因为系统总动量为零,所以当C沿光滑圆形轨道下滑时,A、B整体将向右运动,当C滑过最低点然后沿A向上滑时,由于C对A的压力作用,A将开始减速,所以C滑到最低点时,为A、B分离的临界点,选项A对.设C滑到最低点时A、B的共同速度大小为v1,则mv=2mv1,得此后B以的速度匀速向右运动,直到滑出桌面,选项D对.A、B分离后,A、C组成的系统水平方向上动量守恒,当A的速度减为零时,C的速度不为零,而后A向左做加速运动直到C滑到A左侧的最高点(比P点等高点低),此时A、C同速,设为v2,取水平向左的方向为正方向,则mv-mv1=2mv2,得选项B错.因A、C系统的总动量方向水平向左,所以A将会一直向左滑出桌面,选项C对.
本题难度:简单
4、简答题 (选修模块3-5)
(1)如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图,根据甲图信息可知图乙中的检查是利用______射线.
(2)以下说法中正确的是______.
A.原子核外电子的轨道是量子化的
B.在 核中有11个质子和23个中子
C.光子说成功地解释了氢原子光谱
D.根据 粒子散射实验提出原子的核式结构模型
(3)a、b两个小球在一直线上发生碰撞,它们在碰撞前后的s~t图象如图丙所示,若a球的质量ma=1kg,则b球的质量mb等于多少?
参考答案:(1)工业探伤要求射线能够穿过钢板的表面探测钢板内部有无伤痕,而α射线连一张纸都不能穿过,故一定不能用α射线.β射线不能穿过铝板,故一定不能用β射线工业探伤.γ射线用混凝土才能挡住,故工业探伤要用γ射线.
(2)A、电子的能量就是量子化的,故A错误
B、在Na核中有11个质子和12个中子,故B错误
C、玻尔模型成功地解释了氢原子光谱,故C错误
D、根据 α粒子散射实验提出原子的核式结构模型,故D正确
故选D.
(3)从位移-时间图象上可看出,
碰前B的速度为0,
A的速度v0=△s△t=4m/s 碰撞后,A的速度v1=-1m/s,B的速度v2=2m/s,
由动量守恒定律得:
mAv0=mAv1+mBv2,
mB=2.5kg?
故答案为:(1)γ
(2)D
(3)b球的质量mb等于2.5kg.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 质量都为m的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个质量都为M的静止小球相碰后,a球被反向弹回,b球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动,c球碰后静止,则下列说法正确的是( )
A.m一定大于M
B.m可能等于M
C.b球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大
D.c球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大