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1、简答题 (1)下列关于原子和原子核的说法正确的是______
A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B.波尔理论的假设之一是原子能量的量子化
C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
(2)质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞,碰后m2被右侧的墙原速弹回,又与m1相碰,碰后两球都静止.求:第一次碰后m1球的速度.
参考答案:(1)A、β衰变产生的电子,来自原子核,是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来,但是电子不是原子核的组成部分.故A错误.
B、波尔理论的假设之一是原子能量的量子化.故B正确.
C、氢原子光谱说明辐射的光子能量是量子化的,则氢原子能级是分立的.故C正确.
D、比结合能越大的原子核,核子结合得越牢固.
故选BC.
(2)两个球两次碰撞过程中,系统动量守恒,根据动量守恒定律得:
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
m1v1′=m2v2′
解得:v1′=m1v1+m2v22m1.
答:第一次碰后m1球的速度为v1′=m1v1+m2v22m1.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 静止的锂核(
Li)俘获一个速度为7.7×106m/s的中子,发生核反应后若只产生了两个新粒子,其中一个粒子为氦核(He),它的速度大小是8×106m/s,方向与反应前的中子速度方向相同.
(1)写出此核反应的方程式
(2)求反应后产生的另一个粒子的速度大小和方向.
参考答案:①根据电荷数守恒、质量数守恒得,?63Li+?10n→?31H+?42He
②中子、未知核和?42He质量分别为m、3m和4m,未知核的速度为v2,对心正碰,
由动量守恒定律得:mv0=4mv1+3mv2
解出v2=-8.1×106m/s,方向与v0相反.
答:①核反应方程式?63Li+?10n→?31H+?42He.
②未知粒子X的速度大小为8.1×106m/s,方向与v0相反.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (14分)如图所示,固定的光滑圆弧面与质量为6 kg的小车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个质量为2 kg的滑块A,在小车C的左端有一个质量为2 kg的滑块B,滑块A与B均可看做质点.现使滑块A从距小车的上表面高h=1.25 m处由静止下滑,与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动,最终没有从小车C上滑出.已知滑块A、B与小车C的动摩擦因数均为μ=0.5,小车C与水平地面的摩擦忽略不计,取g=10 m/s2.求:

(1)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小;
(2)小车C上表面的最短长度.
参考答案:(1)2.5 m/s (2)0.375 m
本题解析:(1)设滑块A滑到圆弧末端时的速度大小为v1,由机械能守恒定律有:
①
代入数据解得v1=5 m/s. ②
设A、B碰后瞬间的共同速度为v2,滑块A与B碰撞瞬间与车C无关,滑块A与B组成的系统动量守恒,
mAv1=(mA+mB)v2, ③
代入数据解得v2=2.5 m/s. ④
(2)设小车C的最短长度为L,滑块A与B最终没有从小车C上滑出,三者最终速度相同设为v3,
根据动量守恒定律有:
(mA+mB)v2=(mA+mB+mC)v3 ⑤
根据能量守恒定律有:
⑥
联立⑤⑥式代入数据解得L=0.375 m. ⑦
考点:本题考查动量守恒、动能定理
本题难度:困难
4、计算题 如图所示,在光滑的水平面上静止着一个质量为m2小球2,质量为m1的小球1以一定的初速度v1朝着球2运动,如果两球之间、球与墙之间发生的碰撞均无机械能损失,要使两球还能再碰,则两小球的质量需满足怎样的关系?

参考答案:
本题解析:
试题分析: 解析:设两球碰后的速度分别为v1′和v2′,由系统动量守恒定律得:
?①
由于发生的是弹性碰撞,碰撞前后的总动能不变,得:
?②?
联立式①、②,可解得:
球1碰后速度为
球2碰后速度为
按照题意,只要碰后球1不反弹,即
,即
,总能发生二次碰撞.
或者球1反弹,但是其碰后速率-v1′小于球2速率v2′,即
,也能发生二次碰撞.
综上,只要
即可满足题意.
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,质量m1=0.3kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,求:物块在车面上滑行的时间t?

参考答案:解:设物块与小车的共同速度为v,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有
①
设物块与车面间的滑动摩擦力为F,对物块应用动量定理有
其中
②
解得
,代入数据得
③
本题解析:
本题难度:一般