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1、选择题 一艘小船的质量为M,船上站着一个质量为m的人,人和小船原处于静止状态,水对船的阻力忽略不计。当人从船尾向船头方向走过距离d(相对于船),小船后退的距离
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:设船对地的位移为s,则船相对地的位移为d-s,设人的位移为正值,则船的位移为负值,由平均动量守恒
,s=
本题难度:简单
2、计算题 根据量子理论,光子不但有动能还有动量,其计算式为p=
,其中h是普朗克常量,λ是光子的波长.既然光子有动量,那么光照到物体表面,光子被物体吸收或反射时,光都会对物体产生压强,这就是“光压”.一台二氧化碳气体激光器发出的激光,功率为P0="1" 000 W,射出的光束的横截面积为S="1.00" mm2,当它垂直照射到某一物体表面并全部被吸收时,对该物体产生的光压将是多大?
参考答案:3.3 Pa
本题解析:由E=P0t=hν得ν=
,再根据c=λν,得λ=
.所以光子的动量为
,再根据动量定理得F=
=3.3×10-6 N,所以产生的光压为p=
?Pa="3.3" Pa
本题难度:简单
3、简答题 为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤做了如下实验:
①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2,且m1>m2.
②按照如图所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.
④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置.
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF.
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的______点,m2的落点是图中的______点.
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式______,则说明碰撞中动量是守恒的.
(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式______,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.
参考答案:(1)小球m1和小球m2相撞后,小球m2的速度增大,小球m1的速度减小,都做平抛运动,所以碰撞后m1球的落地点是D点,m2球的落地点是F点;
(2)碰撞前,小于m1落在图中的E点,设其水平初速度为v1.小球m1和m2发生碰撞后,m1的落点在图中的D点,设其水平初速度为v1′,m2的落点是图中的F点,设其水平初速度为v2. 设斜面BC与水平面的倾角为α,
由平抛运动规律得:LDsinα=12gt2,LDcosα=v′1t
解得:v′1=
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 (1)已知金属钙的逸出功为2.7eV,氢原子的能级图如图A所示,一群氢原子处于量子数n=4能级状态,则______
A.氢原子可能辐射6种频率的光子
B.氢原子可能辐射5种频率的光子
C.有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D.有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
(2)质量为m1=1.0kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其x~t(位移-时间)图象如图B所示,试通过计算回答下列问题
①m2等于多少千克?
②碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞?

参考答案:(1)A、B根据公式C2n=C24=6知,这群氢原子可能辐射6种频率的光子.故A正确,B错误.
C、Dn=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV,n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV,n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV,均小于逸出功,不能发生光电效应,其余3种光子能量均大于2.7eV,所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应.故C正确、D错误.
故选AC
(2)①碰撞前m2是静止的,m1的速度为 v1=4m/s
碰后m1的速度为 v1′=-2m/s
m2的速度 v2′=2m/s
根据动量守恒定律有m1v1=m1v1′+m2v2′
1×4=1×(-2)+m2×2
m2=3kg
②碰前总动能 Ek1+Ek2=12×1×42+0=8J
碰后总动能 E′k1+E′k2=12×1×(-2)2+12×3×22=8J
碰撞前后机械能守恒故是弹性碰撞.
故答案为:(1)AC
(2)①m2等于3kg千克.
②碰撞过程是弹性碰撞.
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为2m,长为L,车右端(A点)有一块静止的质量为m的小金属块.金属块与车间有摩擦,以中点C为界, AC段与CB段动摩擦因数不同。现给车施加一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C时,即撤去这个力。已知撤去力的瞬间,金属块的速度为v0,车的速度为2v0,最后金属块恰停在车的左端(B点)。
求:(1)F的大小为多少??
(2)AC段与CB段动摩擦因数
与
的比值。
参考答案:(1)设水平恒力F作用时间为t1.
对金属块 a1=μ1g = v0/ t1,得:t1=
?……………………………(1分)?
对小车有a2=(F-μ1 mg)/2m="2" v0/t1?得? F=5μ1mg ………… ………… (1分)?
由A→C对金属块?
?………………………………… (2分)
对小车
?……………………………… (2分)?而
?…………………………………………………………(1分)? ∴
?
………………………………………………… (2分)
(2)从小金属块滑至车中点C开始到小金属块停在车的左端的过程中,系统外力为零,动量守恒,设共同速度为v,由2m×2v0+mv0=(2m+m)v,得v=
v0.……(2分)
由能量守恒有
?…………(3分)
得
?…………………………………………………… (1分)?
∴
?…………………………………………………… (1分)
本题解析:略
本题难度:一般