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1、计算题 (1)(6分)一质子束入射到静止靶核
上,产生如下核反应:p+
→x+n式中p代表质子,n代表中子,x代表核反应产生的新核。由反应式可知,新核x的质子数为?,中子数为?。
(2)(9分)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B,两者相距为d。现给A一初速度,使A与B发生弹性正碰,碰撞时间极短:当两木块都停止运动后,相距仍然为d。已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ,B的质量为A的2倍,重力加速度大小为g。求A的初速度的大小。
参考答案:(1)14? 13
(2)
本题解析:(1)由
,由质量数守恒定律和电荷数守恒可得,新核的质子数为14,中子数为13。
(2)设物块A的初速度为
,运动距离d的速度为v,A、B碰后的速度分别为v1、v2,运动的距离分别为x1、x2,由于A、B发生弹性正碰,时间极短,所以碰撞墙后动量守恒,动能守恒,有
?①
?②
①②联立解得
?③?
?④
A、B与地面的动摩擦因数均为
,有动能定理得
⑤?
?⑥
由题意知
?⑦
再由
?⑧
联立③至⑧式解得
?⑨
另解:由牛顿第二定律得
,⑤
所以A、B的加速度均为
?⑥
?A、B均做匀减速直线运动
对A物体有:碰前
?⑦
碰后:A物体反向匀减速运动:
?⑧
对B物体有
?⑨
由题意知
?⑩
②③⑤⑦⑧⑨联立解得
?(11)
将上式带入⑥解得
? (12)
【考点定位】动量守恒定律、弹性正碰、匀减速直线运动规律、动能定理、牛顿第二定律。
本题难度:一般
2、填空题 水力采煤是用高压水枪喷出的水柱冲击煤层而使煤掉下,所用水枪的直径 D=3cm,水速为 60m/s,水柱垂直射到煤层表面上,冲击煤层后自由下落.求水柱对煤层的平均冲力?(水的密度ρ=103㎏/m3)
参考答案:2543N
本题解析:略
本题难度:简单
3、选择题 在我们日常的体育课当中,体育老师讲解篮球的接触技巧时,经常这样模拟:当接迎面飞来的篮球,手接触到球以后,两臂随球后引至胸前把球接住.这样做的目的是( )
A.减小篮球的冲量
B.减小篮球的动量变化
C.增大篮球的动量变化
D.减小篮球的动量变化率
参考答案:手接触到球的过程,篮球的动量变化为定值,据动量定理,篮球的冲量也为定值,两臂随球后引至胸前,目的是延长接触时间,减小篮球的动量变化率,从而减小球对手的作用力.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 用如图8-6-6所示装置验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为l,使悬线在A球释放前绷紧,且线与竖直线的夹角为α,A球释放后摆动到最低点(初始位置是水平的)时恰好与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直方向夹角β处,B球落在地面上,地面上铺一张盖有复写纸的白纸D,保持α角不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点.

图8-6-6
(1)图中s应是B球初始位置到_________的水平距离.
(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得_________等物理量.
(3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:pA=_____,pA′=_________,pB=_______,pB′=_________.
参考答案:(1)落地点
(2)mA、mB、α、β、H、s、L
(3)mA
mA
? 0? mBs
本题解析:图中s应是B球初始位置到落地点的水平距离.
碰前A球到最低点时的速度满足
mvA2=mgl(1-cosα)
pA=mAvA=mA
B球:pB=0
碰后:
mvA′2=mgl(1-cosβ)
pA′=mAvA′=mA
vB′=
,pB′=mBs
.
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,质量mB=2kg的平板车B上表面水平,开始时静止在光滑水平面上,在平板车左端静止着一块质量mA=2kg的物块A,一颗质量m0=0.01kg的子弹以v0=600m/s的水平初速度瞬间射穿A后,速度变为v=200m/s。已知A与B之间的动摩擦因数不为零,且A与B最终达到相对静止,则整个过程中A、B组成的系统因摩擦产生的热量为多少?

参考答案:2J
本题解析:对子弹和物体A组成的系统研究,根据动量守恒定律得,
m0v0=m0v+mAvA
解得vA=2m/s.
对A、B组成的系统研究,根据动量守恒定律得,
mAvA=(mA+mB)v1
代入数据得,解得v1=1m/s.
根据能量守恒定律得,则整个过程中A、B组成的系统因摩擦产生的热量为A、B系统损失的动能,

本题难度:简单