1、实验题  为了采集木星和火星之间星云的标本，将航天器制成勺形.航天器的质量为104 kg，正以10 km/s的初速度运行，星云物质速度为100 m/s,方向与航天器相同，航天器为无动力装置.如果每秒可搜集10 kg星云物质，一小时后航天器速度变为__________.

参考答案：2.25 km/s

本题解析：该航天器质量为M，初速度为V0，一小时可搜集的星云物质质量为m，初速度为v0，则对航天器及一小时内搜集的星云物质这一系统，运动方向上不受外力，故动量守恒.
以V0方向为正，则有：MV0+mv0=(M+m)v共
代入数值有：104×104+10×3 600×100=(104+10×3 600)v共
得v共=2.25×103 m/s.

本题难度：简单

2、计算题  （10分）光滑水平面上静置两个小木块1和2，其质量分别为m1＝1.0kg、m2＝4.0kg，它们中间用一根轻质弹簧相连。一颗水平飞行的子弹质量为m＝50.0g，以v0＝500m／s的速度在极短时间内射穿两木块，已知射穿木块1后子弹的速度变为原来的3／5，且子弹损失的动能为射穿木块2损失动能的2倍。求系统运动过程中弹簧的最大弹性势能。

参考答案：22.5J

本题解析：子弹与木块1系统，动量守恒mv0＝m·3v0／5＋m1v1?2分
同理，m·3v0／5＝m·v0／5＋m2v2?2分
当两小木块速度相等时（设为v），弹簧的弹性势能（E弹）最大?
m1v1＋m2v2＝（m1＋m2）v? 2分
E弹＝m1v12／2＋m2v22／2－（m1＋m2）v2／2? 2分
解得E弹＝22.5J? 2分
本题考查动量守恒定律，当子弹打入第一个木块时，弹簧来不及被压缩，所以木块2不参与碰撞，子弹和木块1动量守恒，找到初末状态列式求解，子弹打出后打进第二个木块，子弹和木块2的动量守恒，同理列式求解，在两次碰撞前后求出子弹损失的动能，根据2倍关系列式求解

本题难度：简单

3、选择题  光滑的水平面上，有两个形状相同、质量不同的物体A、B，若物体A以速度vA=4m/s与静止的B物体发生无能量损失的碰撞，则碰后B物体的速度不可能为（　　）
A．8m/s
B．10m/s
C．6m/s
D．4m/s

参考答案：根据动量守恒和机械能守恒，得
?mAvA=mAvA′+mBvB′
12mAv2A=12mAv′2A+12mBv′2B
联立解得：vB′=2mAmA+mBvA=81+mBmAm/s
可见，碰后B物体的速度vB′＜8m/s．
由于质量不同，vB′≠4m/s．故ABD正确．
故选ABD

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  【物理——选修3-5】（15分）


（1）（5分）如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于以n = 4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（?）
A．最容易表现出衍射现象的光是由n = 4能级跃迁到n =3能级产生的
B．频率最小的光是由n = 2能级跃迁到n = 1能级产生的
C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D．用n = 2能级跃迁到n = 1能级辐射出的光照射逸出功?
为6.34 e V的金属铂能发生光电效应?
（2）（10分）如图所示，物体A、B的质量分别是，用轻弹簧相连结放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙相接触。另有一个物体C从t=0时刻起以一定的速度向左运动，在t=5．0 s时刻与物体A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开。物体C的v–t图象如图所示。试求：
①物块C的质量m３；
②在5．0s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向。

参考答案：（1）AD（2）2．0kg，16kg·m/s ?方向向右

本题解析：【物理——选修3-5】（15分）
（1）AD
（2）①根据图象可知，物体C与物体A相碰前的速度为：v1=6m/s
相碰后的速度为：v2="2m/s?" （1分）
根据定量守恒定律得：?（2分）
解得：m3=2．0kg?（2分）
②规定向左的方向为正方向，在第5．0s和第15s末物块A的速度分别为：
v2=2m/s，v3=－2m/s （1分）
?所以物块A的动量变化为：?（2分）
即在5．0s到15s的时间内物块A动量变化的大小为：16kg·m/s ?方向向右（1分）

本题难度：一般

5、计算题  （18分）如图所示，质量为M=0.5kg、长L=1m的平板车B静止在光滑水平面上，小车左端紧靠一半径为R=0.8m的光滑四分之一圆弧，圆弧最底端与小车上表面相切，圆弧底端静止一质量为mC=1kg的滑块．现将一质量为mA=1kg的小球从圆弧顶端静止释放，小球到达圆弧底端后与C发生弹性碰撞．C与B之间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2．若在C刚好滑上木板B上表面的同时，给B施加一个水平向右的拉力F．试求：

（1）滑块C滑上B的初速度v0．
（2）若F=2N，滑块C在小车上运动时相对小车滑行的最大距离．
（3）如果要使C能从B上滑落，拉力F大小应满足的条件．

参考答案：（1）（2）（3）或

本题解析：（1）设A到达圆弧底端的速度为v
由动能定理可得：     （1分）
代入数据得：              （1分）
A与C发生弹性碰撞，由动量守恒定律可得：            （1分）
由机械能守恒定律可得：                             （1分）
由以上两式解得；                                               （1分）
（2）物体C滑木板B以后，做匀减速运动，此时设B的加速度为，C的加速度为，
由牛顿第二定律得：
解得                                      （1分）
木板B做加速度运动，由牛顿第二定律得
解得：                           （1分）
两者速度相同时，有
解得：                       （1分）
C滑行的距离：                    （1分）
B滑生的距离：                           （1分）
C与B之间的最大距离：             （1分）
（3）C从B上滑落的情况有两种：
（i）当F较小时滑块C从B的右端滑落，滑块C能滑落的临界条件是C到达孤右端时，C、B具有共同的速度v1，设该过程中B的加速度为aB，C的加速度不变，
根据匀变速直线运动的规律：           （1分）
                     （1分）
由以上两式可得：                    （1分）
再代入，则C滑到B的右端时，速度仍大于B的速度，于是从B上滑落
（ii）当F较大时滑到C从B的左端滑落，在C到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，此时的临界条件是之后必须相对静止，才不会从B的左端滑落。
对于B、C整体有：
对于C有：                        （1分）
由以上两式解得：F=3N，即若F大于3N，A就会相对B向左滑下     （1分）
综上所述力，F满足的条件是或              （1分）
考点：牛顿运动定律，匀变速直线运动规律

本题难度：困难